SBC – DL-NORDWEST 2.0

DL-Nordwest im Wandel: Ein Blick hinter die Kulissen

Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft: In diesem Beitrag werfen wir einen Blick auf die technische Entwicklung von DL-Nordwest, von den ersten Versuchen mit einem YSF-Reflektor bis zur heutigen Server-Infrastruktur.

Wie alles begann

Im Oktober 2017 wurde der YSF-Reflektor DE DL-Nordwest (54919) registriert und zunächst testweise auf einem privaten x86-Desktop-PC in Norddeich bei Stephan DG1BGS installiert. Die ersten Versuche verliefen vielversprechend, sodass der Betrieb schon bald auf einen Raspberry Pi umgestellt wurde. Damit zog der Reflektor auch zu Bernd DK5BS nach Rhauderfehn, und wurde dort dauerhaft im Self-Hosting betrieben.

Nach dem Umzug von Stephan DG1BGS bzw. ab da 9V1LH, nach Singapur begannen 2018 die ersten Versuche mit dem Multiprotokoll Reflektor-Server XLX421, einschließlich der Transcoder-Funktion.

Erstes Cross-Mode-QSO über XLX421 zwischen 9V1LH (D-STAR) und DK5BS (DMR), August 2018

Auch hier kam zunächst ein Raspberry Pi zum Einsatz. Damit begann der schrittweise Aufbau einer Infrastruktur, die über mehrere Jahre an unterschiedlichen Standorten in Deutschland und Singapur betrieben wurde.

Kleine Rechner, große Aufgaben

YSF-Reflektor: Der Anfang auf dem Raspberry Pi

Der YSF-Reflektor bildete den Ausgangspunkt unserer Infrastruktur. 2020 lief er zusammen mit dem Dashboard von DG9VH auf einem Raspberry Pi 3B+ unter Raspbian Buster. Als Software kam der YSF-Reflektor von G4KLX zum Einsatz.

Die kompakte und stromsparende Hardware erwies sich zunächst als praktische Lösung für den dauerhaften Betrieb.

XLX421: Mehr Betriebsarten dank Transcoding

Mit dem XLX421 kamen weitere Möglichkeiten hinzu. 2018 begann der Betrieb auf einem Raspberry Pi 3B+, der 2020 durch einen leistungsfähigeren Raspberry Pi 4 Model B mit 4 GB RAM ersetzt wurde.

Für die Transcodierung standen zwei Vocoder-Farmen mit jeweils vier AMBE-Vocoder-Chips zur Verfügung. Damit konnten theoretisch bis zu vier Module unabhängig voneinander in beide Richtungen transcodiert werden.

XLX421 und Transcoder-Farm im Self-Hosting, 9V1LH 2020

Als Software kamen xlxd und ambed zum Einsatz. Die gesamte Installation wurde in Singapur im Self-Hosting betrieben.

Zunächst beschränkte sich das Transcoding auf DMR und D-STAR. Im November 2019 kam C4FM als weitere Betriebsart hinzu und der XLX421 wurde als separater YSF-Reflektor registriert.

WIRES-X: Ein Raum mit Geschichte

Bereits von Beginn an, also ab Ende 2017, war unser YSF-Reflektor 54919 über die BrandMeister-DMR-Talkgroup 26429 mit dem WIRES-X-Raum 27761 DL-Nordwest verbunden. Nach einer Testphase entschied man sich jedoch, diesen Raum eigenständig weiterzubetreiben. Daher wurde für DL-Nordwest ein eigener WIRES-X-Raum mit der ID 27741 eingerichtet.

Im Laufe der Jahre wechselte dieser mehrfach seinen Namen, von DL‑BRIDGE‑XLX421 zu DL‑NORDWEST‑YSF. Als der ursprüngliche Raum 27761 im Oktober 2025 in DL‑NORDSEE umbenannt wurde, konnten wir schließlich den Ursprungsnamen DL‑NORDWEST übernehmen.

Auch die Hardware hat sich seitdem mehrfach verändert. Anfangs lief unser WIRES-X-Zugang in Singapur auf einer ASUS EeeBox. Anschließend zog der Raum zu Bernd DK5BS nach Rhauderfehn und wurde dort zunächst auf einem Notebook betrieben.

WIRES-X-Setup mit ASUS EeeBox in Singapur, 9V1LH August 2018

Heute übernimmt ein kompakter, lüfterloser Z83-V Mini-PC mit Windows 10 Pro und angeschlossenem Yaesu HRI-200-Interface diese Aufgabe.

Peanut: Ein eigener AMBE-Server

Im Februar 2019 kam auch eine Anbindung an Peanut hinzu. Auch dafür wurde ein eigener AMBE-Server in Singapur betrieben.

Zum Einsatz kamen zunächst ein Raspberry-Pi 1B mit einem DV3000 Pi-Hat von NW Digital Radio. Der darauf verbaute AMBE-Chip erledigte die eigentliche Sprachcodierung und -decodierung. Ein zusätzlicher Gehäuselüfter sorgte für die notwendige Kühlung.

Als Software diente AMBEserverGPIO von G4KLX.

Peanut-AMBE mit NW Digital Radio DV3000 Pi-Hat auf einem Raspberry Pi 1B, hier noch mit geöffnetem Gehäuse, 9V1LH 2020

Webserver: Von einer statischen Seite zu WordPress

Bereits Ende 2018 ging unsere projektbegleitende Webseite dl-nordwest.com online, zunächst noch als extern gehostete, statische Webseite. Neben Informationen zu DL-Nordwest veröffentlichten wir dort auch Neuigkeiten zum digitalen Amateurfunk und stellten Handbücher verschiedener Funkgeräte zum Download bereit.

2020 entschieden wir uns für einen kompletten Neustart auf Basis von WordPress 5 und wechselten gleichzeitig zum Self-Hosting. Der Webserver lief zunächst auf einem Raspberry Pi 3B+ mit Raspbian Buster und MariaDB in Singapur.

WordPress-Server auf einem Raspberry Pi 3B+, 9V1LH 2020

Erfahrungen aus dem Dauerbetrieb

Über die Jahre wurde die Hardware immer wieder erneuert, erweitert oder durch leistungsfähigere Systeme ersetzt. Dabei ging es nicht nur um zusätzliche Funktionen, sondern zunehmend auch um die Zuverlässigkeit im Dauerbetrieb.

Mehrfach sorgten ausgefallene SD-Karten für Probleme. Deshalb stellten wir einige Systeme zunächst auf USB-Sticks um. Auch komplette Hardwareausfälle blieben nicht aus.

Insbesondere bei den AMBE-Servern experimentierten wir mit verschiedenen Mini-PCs, bevor sich geeignete Lösungen fanden. Sowohl die XLX-AMBE-Serverfarm als auch der Peanut-AMBE wechselten im Laufe der Zeit vom Raspberry Pi auf einen Mini-PC.

AMBE-Stresstest auf einem T95 Mini-PC mit Intel Cherry Trail Z8350 CPU und 4 GB RAM, 9V1LH Dezember 2020

Diese Erfahrungen gehören für uns genauso zur technischen Entwicklung wie neue Softwareversionen oder zusätzliche Betriebsarten. Vieles entstand durch Ausprobieren, Vergleichen und kontinuierliche Verbesserungen.

(v.o.n.u.) AMBE-Server, Peanut-AMBE, XLX-Transcoder-Farm und XLX421, 9V1LH 2019

2021 bis 2024: Der Weg ins Rechenzentrum

Anfang 2021 mieteten wir erstmals einen Server bei 1blu in Frankfurt an. Damit begann die schrittweise Verlagerung unserer Reflektoren und der Webseite vom privaten Self-Hosting auf gemietete Server in Deutschland.

2022 folgte ein weiterer wichtiger Schritt: Die AMBE-Server für XLX421 und Peanut zogen von Singapur zu Bernd, DK5BS, nach Rhauderfehn. Ziel war es, die Signallaufzeiten zwischen den Reflektoren und den Hardware-Transcodern zu optimieren.

XLX-AMBE auf Basis einer ASUS EeeBox, bereit für den Versand nach Rhauderfehn, 9V1LH Februar 2022

Peanut-AMBE auf Basis eines Raspberry Pi 3B+, ebenfalls bereit für den Versand nach Rhauderfehn, 9V1LH Februar 2022

Da es beim bisherigen Hosting immer wieder zu Aussetzern und anderen Problemen kam, wechselten wir 2024 zu netcup nach Nürnberg. Zunächst betrieben wir dort zwei getrennte Server: einen für WordPress und den YSF-Reflektor sowie einen weiteren für XLX421.

Nachdem der eigenständige YSF-Reflector abgeschaltet und seine Funktion vom XLX421 übernommen worden war, konnten wir die Dienste schliesslich auf einem gemeinsamen Server zusammenführen.

Gegenwart: Die Infrastruktur im Jahr 2026

Seit den ersten Raspberry-Pi-Installationen hat sich einiges verändert. Heute betreiben wir, neben den Multiprotokoll Reflektor-Servern XLX421 und URF421, verschiedene AMBE-Server und Brücken und natürlich unsere Webseite.

Ein wesentlicher Teil der Dienste läuft inzwischen auf einem virtuellen Server (VPS) mit Debian Linux. Die AMBE-Serverfarmen werden weiterhin auf separater Hardware betrieben.

Auf eine vollständige Auflistung aller Geräte, Betriebssysteme und Softwareversionen verzichten wir an dieser Stelle bewusst.

Weitere technische Details und den aktuellen Aufbau findet ihr auf unserer Technikseite unter dem Projekt DL-Nordwest.

Die Technik

Ein privates Projekt mit viel Engagement

Was bei der Betrachtung der Technik leicht in den Hintergrund gerät: Hinter DL‑Nordwest steht kein kommerzieller Betreiber.

Seit den Anfängen investieren wir, Bernd DK5BS und Stephan 9V1LH, privat viel Zeit und Geld in den Aufbau, die Weiterentwicklung und den laufenden Betrieb der Infrastruktur. Dazu gehören nicht nur Server und Hardware, sondern auch Hostingkosten, Ersatzteile, Wartung und die vielen Stunden, die bei technischen Problemen oder neuen Projekten anfallen.

Während Stephan sich überwiegend im Hintergrund um die Technik kümmert, ist Bernd fast täglich QRV und unterstützt unsere Nutzer bei der Einrichtung, Fehlersuche und anderen Fragen rund um den digitalen Amateurfunk.

Auch der Austausch innerhalb der Community kommt nicht zu kurz. Über unsere WhatsApp– und Telegram-Gruppen sowie die Facebook-Seite bleiben wir mit euch in Kontakt, helfen bei Problemen und tauschen Erfahrungen aus.

Die DL-Nordwest-Infrastruktur im ständigen Wandel: Netzwerkschrank in Singapur, 9V1LH März 2020

Inzwischen können wir einen Teil der laufenden Kosten durch freiwillige Spenden unserer Nutzer decken. Dafür möchten wir uns an dieser Stelle ganz herzlich bedanken! Diese Unterstützung hilft uns, DL-Nordwest auch weiterhin unabhängig und ohne kommerzielle Interessen zu betreiben.

Blick in die Zukunft: Weniger Hardware, einfachere Wartung

Auch wenn unsere heutige Infrastruktur zuverlässig arbeitet, gibt es noch einige Ideen für die Zukunft.

Aktuell befinden sich der Hauptserver und die AMBE-Serverfarmen an unterschiedlichen Standorten. Langfristig möchten wir diese Komponenten nach Möglichkeit an einem gemeinsamen Standort zusammenführen. Das würde die Wartung vereinfachen und die Zahl der getrennt zu betreuenden Systeme reduzieren. Vielleicht haben Johannes DJ7LC, und Michael DJ5KP, dafür ja noch ein Plätzchen im Serverraum der RWTH Aachen frei? 😉

Eine weitere Überlegung ist, möglichst viele Dienste auf einem einzigen Server zu betreiben. Auch eine Zusammenlegung von XLX421 und URF421 auf einem gemeinsamen System wäre denkbar.

Ob und wie sich diese Ideen umsetzen lassen, hängt natürlich von den technischen Möglichkeiten und den verfügbaren Ressourcen ab.

Fazit

Was 2017 mit einem YSF-Reflektor auf einem privaten Desktop-PC begann, hat sich über die Jahre zu einer vielseitigen Infrastruktur entwickelt. Dabei wurde immer wieder neue Hardware ausprobiert, Software angepasst und aus den Erfahrungen des Dauerbetriebs gelernt.

Nicht jede Lösung hat sich langfristig bewährt. Doch genau das macht für uns einen Teil des Reizes aus: Neue Technologien ausprobieren, Erfahrungen sammeln und die Möglichkeiten des digitalen Amateurfunks gemeinsam weiterentwickeln.

Und auch nach gut 9 Jahren gibt es hinter den Kulissen von DL-Nordwest noch einiges zu tun.

Wie lange seid ihr schon bei DL-Nordwest dabei? Habt ihr die Anfänge noch miterlebt oder seid ihr erst später dazugekommen? Schreibt eure Erinnerungen und Erfahrungen gerne in die Kommentare unter diesem Beitrag oder diskutiert sie mit uns in unserer Telegram- oder WhatsApp-Gruppe.

Team DL-Nordwest, Stephan 9V1LH/DG1BGS

PowerPole-Verteiler mit integriertem 5 VDC USB-Ausgang

Wer mehrere Geräte mit PowerPole-Anschluss an einer gemeinsamen Energiequelle betreiben möchte, benötigt einen passenden Verteiler. In diesem Beitrag stellen wir eine einfache Eigenbau-Lösung vor, die neben mehreren PowerPole-Anschlüssen auch einen integrierten USB-Ausgang zur Versorgung von 5-Volt-Geräten bereitstellt.

Für ein Manpack hatte ich die Spannungsversorgung eines Funkgerätes bereits über eine Anderson PowerPole-Verbindung an einen LiFePO4-Energiespeicher realisiert. Nun sollte zusätzlich ein Single Board Computer (SBC), konkret ein Raspberry Pi 4B, ebenfalls aus der Batterie versorgt werden.

In einem früheren Beitrag hatten wir euch bereits einen kleinen DC-DC-Spannungswandler vorgestellt, mit dem sich aus einer höheren Gleichspannung eine stabile 5-Volt-USB-Versorgung erzeugen lässt. Den Beitrag dazu könnt ihr hier nachlesen.

Raspberry Pi: DC Buck-Konverter

Umsetzung

Da die bestehende PowerPole-Verbindung erhalten bleiben sollte und künftig eventuell noch ein weiterer Verbraucher angeschlossen werden sollte, habe ich mich dazu entschlossen, aus Material aus der Bastelkiste einen kleinen Verteiler aufzubauen. Dieser bietet neben drei PowerPole-Anschlüssen auch einen integrierten DC-DC-Spannungswandler mit USB-Ausgang.

Das folgende Bild zeigt den Aufbau noch vor dem Einschrumfen. Die beiden unteren PowerPole-Anschlüsse sind direkt mit einem größeren Leitungsquerschnitt miteinander verbunden. Einer der Anschlüsse dient dem Anschluss des Energiespeichers, der andere der Versorgung des Funkgerätes, welches einen höheren Strombedarf hat.

Eigenbau-Verteiler mit drei PowerPole-Anschlüssen und integriertem 5-V-USB-Spannungswandler vor dem Einschrumfen.

Leider hatte ich nur Litzenleitung zur Verfügung. Für eine höhere mechanische Stabilität würde ich jedoch empfehlen, stattdessen massiven Draht mit entsprechendem Querschnitt zu verwenden.

Ich habe mir in diesem Fall beholfen, indem ich die einzelnen Litzen vorher verzinnt habe. Oberhalb eines der PowerPole-Anschlüsse befindet sich ein weiterer Anschluss für einen Kleinverbraucher. Dieser ist über PCB-Kontakte verbunden, die ich ebenfalls noch in der Bastelkiste gefunden habe. Die Kontakte wurden passend gebogen und direkt verlötet.

Auf dem gegenüberliegenden PowerPole-Anschluss habe ich zunächst den DC-DC-Spannungswandler mit doppelseitigem Klebeband befestigt. Anschließend wurden dessen Eingangsanschlüsse über Silberdraht direkt mit Plus und Minus der Durchgangsdrähte verbunden.

Nach dem Zusammenbau folgte ein erster Funktionstest. Da alles wie gewünscht arbeitete, habe ich den Verteiler abschließend mit einem passenden Klebeschrumpfschlauch eingeschrumpft. Dabei ist darauf zu achten, dass die PowerPole-Gehäuse nicht vollständig vom Schrumpfschlauch überdeckt werden, damit sich die Gegenstücke weiterhin problemlos einstecken lassen.

Der fertige PowerPole-Verteiler nach dem Einschrumfen mit Klebeschrumpfschlauch.

PowerPole-Zubehör aus dem 3D-Drucker

Wer über einen 3D-Drucker verfügt, findet auf Plattformen wie MakerWorld, Thingiverse oder Printables zahlreiche Gehäuse und Verteilerkonzepte für Anderson PowerPole-Steckverbinder. Eine Suche nach dem Begriff „PowerPole“ liefert viele interessante Entwürfe, die teilweise bereits Sicherungen, Schalter oder weitere Funktionen integrieren und sich hervorragend als Grundlage für eigene Projekte eignen.

Fazit

Dieser Beitrag soll keine detaillierte Bauanleitung sein, sondern vielmehr als Anregung für eigene kleine Projekte dienen. Es muss nicht immer ein fertiges Produkt von der Stange sein. Oft findet sich in der Bastelkiste bereits alles, was benötigt wird.

Ein weiterer Vorteil des Selbstbaus ist, dass sich die Lösung exakt an die eigenen Anforderungen anpassen lässt. So entstand aus wenigen vorhandenen Bauteilen ein kompakter Verteiler, der Funkgerät, Raspberry Pi und weitere Verbraucher zuverlässig aus einem gemeinsamen Energiespeicher versorgen kann.

Falls Interesse besteht, stelle ich euch bei Gelegenheit auch das komplette Manpack hier auf DL-Nordwest einmal genauer vor.

🎙️ Gastautoren gesucht

Habt ihr ebenfalls ein kleines Eigenbauprojekt umgesetzt und möchtet es der DL-Nordwest-Gemeinschaft vorstellen? Dann schreibe uns gerne eine E-Mail an redaktion@dl-nordwest.com.

Wir freuen uns über eure Ideen, Erfahrungen und Gastbeiträge rund um den Amateurfunk.

Habt ihr auch PowerPoles im Einsatz und euch dafür Zubehör angefertigt? Schreibt eure Erfahrungen gerne in die Kommentare unter diesem Beitrag oder diskutiert sie mit uns in unserer Telegram- oder WhatsApp-Gruppe.

Team DL-Nordwest, Stephan 9V1LH/DG1BGS

3D-Druck im Amateurfunk: Selbst konstruiertes 5-V-Netzteilgehäuse

Ein kleines Projekt mit großem Lerneffekt. Dieser Beitrag beschreibt meine Erfahrungen bei der Konstruktion und Umsetzung eines 5-V-Netzteilgehäuses.

Hinweis:

Dieses Projekt soll zeigen, welchen Mehrwert 3D-Druck im Zusammenspiel mit Elektronik bieten kann. Der Beitrag beschreibt meinen persönlichen Lösungsweg sowie die dabei gemachten Erfahrungen und Lernschritte. Er dient als Inspiration für eigene Projekte, stellt jedoch keine detaillierte Nachbauanleitung dar. Der Aufbau beinhaltet zudem Arbeiten an 230 VAC Netzspannung, die entsprechende Fachkenntnisse voraussetzen.

Einleitung: Motivation und Ausgangslage

Aus einem früheren Amateurfunkprojekt hatte ich noch einige Komponenten für eine 5-V-Gleichspannungsversorgung eines Raspberry Pi herumliegen: ein 5 V / 25 W Netzteil (RS-25-5 von Mean Well), ein 230 VAC-IEC-Power-Inlet mit Schalter und Sicherung sowie ein Netzfilter.

Damals konstruierte ich daraus einen Moduleinschub, der neben diesen Komponenten auch den Raspberry Pi, eine Modem- und Steuerplatine sowie weitere Anschlüsse für den Aufbau eines MMDVM-Digitalrelais aufnahm. Dieser wird mittlerweile jedoch nicht mehr benötigt. Da der Moduleinschub offen war und damit auch die 230-VAC-Verdrahtung frei zugänglich blieb, entschied ich mich, ein neues Gehäuse zu konstruieren und dieses per 3D-Druck herzustellen.

MMDVM-Moduleinschub aus einem früheren Projekt: Oben links ist das Netzteil zu sehen, rechts daneben der Netzfilter und vorne links das Power-Inlet.

Anforderungen: Kompakt, sicher und alltagstauglich

Das Gehäuse sollte möglichst kompakt sein und alle vorhandenen Komponenten aufnehmen. Zusätzlich waren zwei USB-Typ-A-Buchsen sowie eine Betriebsanzeige vorgesehen.
Ein zentraler Punkt war der vollständige Berührungsschutz: Die komplette Verdrahtung, insbesondere auf der 230-VAC-Seite, sollte vollständig abgedeckt sein.

Konstruktion: Entwurf des Gehäuses

Als CAD-Software verwende ich DesignSpark Mechanical Explorer v6.0.3 in der freien Version. Ich bin kein Mechanikdesigner und habe mir den Umgang mit dem Programm selbst beigebracht.

Konstruiert habe ich ein zweiteiliges Gehäuse, bestehend aus einem Unterteil als Träger für die 230-VAC-Komponenten und einem Deckel, der die USB-Anschlüsse sowie die Power-LED aufnimmt. Der Deckel wird mit M3-Schrauben am Gehäuseunterteil befestigt; die dafür benötigten Einpressmuttern werden in den Deckel eingeschmolzen.

Um eine ausreichende Belüftung des Netzteils sicherzustellen, habe ich mich zudem dafür entschieden, die Lochblechabdeckung des Netzteils an der Außenseite des Gehäuses zu platzieren.

Druck: Vom CAD-Modell zum Bauteil

Nach Abschluss der Konstruktion habe ich beide Gehäusehälften jeweils als STL-Datei exportiert und in den Slicer geladen. Gedruckt wurde auf einem Bambu Lab P1S mit AMS Pro 2, wodurch auch mehrfarbiger Druck möglich ist.

Im Slicer habe ich zusätzlich Beschriftungen direkt in die Druckteile integriert. Da das Netzteil ausschließlich im Innenbereich eingesetzt wird, fiel die Materialwahl auf PLA. Das Gehäuseunterteil wurde in Matt-Schwarz mit orangener Beschriftung gedruckt, das Oberteil in Orange mit matt-schwarzer Beschriftung.

Die Druckzeit inklusive Vorbereitung betrug für das Gehäuseunterteil etwa 1 Stunde 47 Minuten, für das Oberteil knapp 56 Minuten.
Und nein, die erste gedruckte Version hatte noch einige Fehler, zudem war ich mit dem Design nicht ganz zufrieden. Also habe ich eine zweite Version überarbeitet und erneut gedruckt.

Timelapse des Drucks des Gehäuseunterteils

Timelapse des Drucks des Gehäuseoberteils

Verdrahtung: Schritt für Schritt zum fertigen Netzteil

Zunächst habe ich alle Komponenten in das Gehäuseunterteil eingesetzt und verdrahtet. Das Netzteil selbst wird erst ganz zum Schluss vollständig eingeschoben und verschraubt, sodass die Anschlüsse während der Verdrahtung gut zugänglich bleiben.

Anschließend habe ich die Muttern in den Gehäusedeckel eingeschmolzen, die USB-Buchsen montiert und diese entsprechend verdrahtet.

Gehäuseunter- und -oberteil werden zunächst verdrahtet und anschließend miteinander verschraubt.

Inbetriebnahme: Der Moment der Wahrheit

Kein Qualm, alle Sicherungen sind drin geblieben und die Power-LED leuchtete, ein guter Anfang.
Da der Raspberry Pi 5,1 V DC benötigt, habe ich die Ausgangsspannung des Netzteils zunächst mit einem Multimeter exakt auf diesen Wert eingestellt. Danach habe ich nochmals überprüft, ob Plus und Minus korrekt auf die USB-Buchsen gelegt waren.

Erster Test: Die vom Charger Doctor angezeigte Spannung zeigt jedoch nicht den tatsächlich an den USB-Buchsen anliegenden Wert.

Da alles stimmte, konnte ich schließlich einen bzw. bis zu zwei 5-V-Verbraucher anschließen. Um das Netzteil auf dem Tisch vor dem Verrutschen zu sichern, habe ich auf der Unterseite vier Gummifüße aufgeklebt. Fertig!

Mögliche Verbesserungen und Ausblick

Das Gehäuse ist nicht perfekt, erfüllt aber seinen Zweck. Als Optimierung würde ich es etwas breiter auslegen, um der internen Verdrahtung mehr Platz zu geben. Außerdem sollte der Gehäusedeckel an der Front, hinter dem Netzteil, einen zusätzlichen Verschraubungspunkt erhalten, um einen Spalt zwischen Deckel und Unterteil zu vermeiden. Die Beschriftung würde ich für eine bessere Deckung mit zwei Layerhöhen statt nur einer drucken.

Über das Gesamtdesign lässt sich natürlich immer streiten 😉

Im vorliegenden Projekt habe ich die beiden USB-Ports parallelgeschaltet. Funktional ist das ausreichend, sinnvoller wäre jedoch eine getrennte Beschaltung mit jeweils eigener Absicherung, um angeschlossene Verbraucher besser zu entkoppeln.

Soll das Netzteil auch zum Laden von Smartphones oder Tablets genutzt werden, müssen zusätzlich die Datenleitungen der USB-Ports beschaltet werden. Ein Kurzschluss von D+ und D− signalisiert dem Gerät eine zulässige Stromaufnahme von bis zu 1,5 A. Für höhere Ladeströme sind definierte Spannungen an D+ und D− erforderlich, die sich beispielsweise über einen einfachen Widerstands-Spannungsteiler realisieren lassen. Weiterführende Informationen finden sich unter dem Stichwort Apple Signature. Da ich das Netzteil ausschließlich zur Versorgung von Single-Board-Computern wie dem Raspberry Pi einsetze, habe ich diese Erweiterung bislang nicht umgesetzt.

Als mögliche Erweiterung könnte man zusätzlich eine Anzeige zur Darstellung des aktuellen Verbrauchs integrieren.

Fazit: Mehrwert durch 3D-Druck im Amateurfunk

3D-Druck kann das Amateurfunkhobby eindeutig bereichern. Es gibt bereits viele Projekte anderer Funkamateure, die sich kostenlos herunterladen und ausdrucken lassen. Besonders spannend wird es jedoch dann, wenn man eigene Ideen umsetzt und das Ergebnis am Ende tatsächlich in den Händen hält.

Vorderansicht des fertigen 5-V-DC-Netzteils mit den beiden USB-Buchsen und der Betriebsanzeige

Rückseite des fertigen 5-V-DC-Netzteils mit Angabe zu Spannung und Leistung

Rückseite des fertigen 5-V-DC-Netzteils: Sie bietet ausreichend Platz für das eigene Rufzeichen

🎙️ Zeig dein Projekt

Hast du selbst bereits ein 3D-Druck-Projekt umgesetzt und möchtest der Community davon berichten? Dann schreibe uns gerne eine E-Mail an redaktion@dl-nordwest.com.

Seid ihr selbst im Besitz eines 3D-Druckers und habt bereits eigene Konstruktionen umgesetzt? Welche CAD-Software habt ihr dabei verwendet? Schreibt eure Erfahrungen gerne in die Kommentare unter diesem Beitrag oder diskutiert sie mit uns in unserer Telegram- oder WhatsApp-Gruppe.

Team DL-Nordwest, Stephan 9V1LH/DG1BGS

Raspberry Pi: DC Buck-Konverter

Raspberry Pi’s erfreuen sich in unseren Funkprojekten großer Beliebtheit. Doch der beliebte Einplatinencomputer (SBC) ist leider etwas wählerisch wenn es im seine Spannungsversorgung geht. In diesem Artikel zeigen wir euch, worauf ihr achten müsst und wie ihr den Raspberry Pi sicher mit eurem vorhandenen 13.8 V Netzteil oder einem 12 V Akkumulator betreiben könnt.

Raspberry Pi’s besitzen einen Micro USB, bzw. der Raspberry Pi 4 einen USB Typ C Anschluss für dessen Spannungsversorgung. Damit sollte sich der Raspberry Pi mit jeder Spannungsquelle betreiben lassen, die eine Gleichspannung von 5 V zur Verfügung stellt und ausreichend Strom liefert. In vielen Fällen sorgt diese Spannungsquelle jedoch zu einer Warnung über eine zu niedrige Spannung (under-voltage, low voltage warning). Zu niedrige Spannung kann dazu führen, dass der Raspberry Pi seine Taktzahl verringert und damit nicht die volle Leistung bringt. Im schlimmsten Fall kann es aber auch zu Abstürzen oder anderen unvorhersehbaren Ausfällen führen.

Aber woran liegt das? Die Kombination aus verwendeter Spannungsquelle und dem Zuleitungskabel kann am Ende dafür sorgen, dass die mindestens notwendigen 5 V Gleichspannung deutlich unterschritten werden. Die Verwendung eines kürzeren Zuleitungskabel kann in den meisten Fällen schon helfen, nicht aber in allen. Offizielle Raspberry Pi Netzteile liefern daher mindestens 5,1 V Gleichspannung, um einem Unterschreiten der Spannung entgegen zu wirken und damit den Raspberry Pi sicher zu betreiben. Aber auch eine ausreichende Stromstärke des Netzteils ist wichtig. Wer Zusatzhardware wie z.B. Displays, USB-Sticks, Aufsteckplatinen oder Sonstiges an seinem Raspberry Pi betreiben möchte ist gut beraten, ein Netzteil zu verwenden, das mindestens 3 A bei 5,1 V Gleichspannung liefern kann. Damit stehen genug Leistungsreserven zur Verfügung.

In vielen Fällen möchten wir für unsere Projekte aber keine zwei Netzteile betreiben, wenn die Funkhardware z.B. bereits aus einem 13,8 VDC Netzteil oder einem Akkumulator gespeist wird. So genannte DC Buck-Konverter (Englisch buck oder step-down converter) können eine höhere Gleichspannung auf eine niedrigere und stabilisierte Gleichspannung umwandeln. Bei der Auswahl ist auch hier darauf zu achten, dass dieser 3 A bei 5,1 VDC liefert.

DC Buck-Konverter im Test, hier an einem Raspberry Pi 4B

Wir haben in der Vergangenheit bereits einige DC Buck-Konverter getestet und können euch den unten dargestellten empfehlen. Auch nach einem mehrstündigem Belastungstest mit einer 100 prozentigen Auslastung aller 4 Kerne eines Raspberry Pi 4 erhielten wir zu keinem Zeitpunkt eine Warnung über zu niedrige Spannung und damit einer Verringerung der CPU-Leistung.

Kleiner DC Buck-Konveter mit 5,1 VDC / 3A

Den hier dargestellten DC Buck-Konverter gibt es in zwei unterschiedlichen Versionen, mit unterschiedlichen Spulen. Achtet beim Kauf darauf, dass ihr die Version mit der hochwertigeren Spule bestellt.

Version mit hochwertigerer vs. schlechterer Spule

Bestellen könnt ihr ihn hier: DC step-down buck converter, 5.1V / 3 A

Hinweis: Der neue Raspberry Pi 5 ist noch Leistungs-hungriger. Um diesen voll ausreizen zu können werden sogar bis zu 5 A benötigt. Solltet ihr also schon jetzt mit dem Gedanken spielen, einen Rasperry Pi 5 mit einem Buck-Konverter versorgen zu wollen, so solltet ihr euch gleich nach einem Modell umsehen, dass die 5 A bereitstellen kann.

Verwendet ihr in euren Projekten auch bereits Buck-Konverter und wenn ja, welche Erfahrungen habt ihr damit gemacht? Lasst es uns gerne in den Kommentaren zu diesem Beitrag wissen.

Team DL-Nordwest, Stephan 9V1LH/DG1BGS

Raspberry Pi 5 – Der neue Star am SBC Himmel?

Wie auf der offiziellen Seite raspberrypi.com und in dem dort veröffentlichten Produktvideo zu sehen, soll noch Ende Oktober diesen Jahres der langersehnte Nachfolger des Raspberry Pi 4B erscheinen. Der Raspberry Pi 5 soll über einen 2-3 mal schnelleren Prozessor verfügen und zunächst wahlweise mit 4 GB oder 8 GB daherkommen.

Weitere Neuerungen:

Bluetooth 5.0
Power-Taster auf der Hauptplatine
Echtzeit Uhr auf Hauptplatine
Anschluss für separaten Lüfter
Erhöhte Grafikleistung (GPU)
Anschluss zweier Cameras oder Displays mit höherer Bandbreite
M.2 Anschluss über separate Aufsteckplatine

Ich persönlich hätte mir WLAN6 und BLE gewünscht, begrüße aber sehr das Vorhandensein der Echtzeit Uhr. Ob und was das Mehr an Leistung in den eigenen Projekten wirklich bringt wird sich zeigen. Ansonsten freut es mich natürlich, dass der Form-Faktor sowie die Belegung der 40-poligen Stiftleiste gleich geblieben sind und sich somit bereits vorhandenes Zubehör weiterverwenden lässt.

Das offizielle Produktvideo könnt ihr hier ansehen:

Interessiert euch der Raspberry Pi 5 und welche der neuen Anschlussmöglichkeiten oder Features habt ihr bei seinen Vorgängern bisher vermisst? Lasst es uns gerne in den Kommentaren zu diesem Beitrag wissen.

Team DL-Nordwest, Stephan 9V1LH/DG1BGS

Himbeere oder lieber Orange?

Der Einplatinencomputer Orange Pi Zero LTS (OPi0) stellt sich vor

In zahlreichen Amateurfunkprojekten kommen heute s.g. Einplatinencomputer, zu Englisch Single-Board Computer oder kurz SBC, zum Einsatz. Als wichtigster Vertreter ist hier der, mittlerweile in der 4. Generation vorliegende, Raspberry Pi der Raspberry Pi Foundation zu nennen. Dessen erste Generation erblickte bereits 2014 das Licht der Welt. Sein Betriebssystem Raspberry Pi OS, bzw. früher Raspbian, basiert auf der Linux Distribution Debian und wurde speziell für die Verwendung des im Raspberry Pi verwendeten ARM-Prozessors optimiert. Es existieren aber auch andere Betriebssysteme für den Raspberry Pi. Seinen Erfolg verdankt der Raspberry Pi u.a. der weltweiten Verfügbarkeit, seinem geringen Preis von hierzulande damals nur um die 35 Euro und des Angebotes an unzähligen und aufsteckbaren Hardware-Erweiterungen. In der noch bis vor kurzem anhaltenden Chipkriese war der Raspberry Pi jedoch entweder nur schwer und wenn dann zu horrenden Preisen zu bekommen.

Es soll an dieser Stelle auch nicht unerwähnt bleiben, dass es lange vor dem Raspberry Pi schon andere SBC gab, wie z.B. den SheevaPlug. Dieser fand ebenfalls in diversen Amateurfunk-Projekten seinen Einsatz, z.B. als APRS iGate.

Wie ein Steckernetzteil steckt der SBC SheevaPlug direkt in der Steckdose, hier konfiguriert als APRS4r-Gateway

Aber muss es für jedes Projekt wirklich immer ein Raspberry Pi sein? Wir meinen Nein! Nach dem weltweiten Erfolg des Raspberry Pi kamen viele weitere SBC auf den Markt, u.a. das BeagleBoard, Cubieboard, PandaBoard, der Lattepanda, Banana Pi, Orange Pi und viele mehr. Diese unterscheiden sich hauptsächlich in den verwendeten Prozessoren, ihrer Leistungsfähigkeit, den zur Verfügung stehenden Schnittstellen und dem Preis. Möchte man jetzt zum Beispiel seinen Kurzwellen-Transceiver für Digi-Modes erweitern so wäre es wünschenswert, nicht nur die Software direkt auf dem SBC laufen zu lassen, sondern auch gleich dessen Soundkarte und mit ein wenig Zusatzbeschaltung auch dessen serielle Schnittstelle für die CAT-Steuerung nutzen zu können. Ähnliches gilt, möchte man sich z.B. einen analogen Hotspot für Sprechfunk- oder APRS-Betrieb bauen, nur das hier oft noch weniger Prozessorressourcen benötigt werden. Viele SBC wie auch der Raspberry Pi verfügen nicht über den benötigten Mikrofon-Eingang, so dass man entweder zusätzlich noch eine externe USB-Soundkarte anschließen muss oder aber eine Aufsteckplatine verwenden muss, die eine Soundkarte über den zur Verfügung stehenden I²S-Bus anbindet.

Der Orange Pi Zero (LTS) hingegen bietet nicht nur einen Mikrofon-Eingang sondern bei Bedarf auch die Stromversorgung für ein Kondensatormikrofon. Stereo Line-Ausgänge sowie zwei weitere USB2.0-Ports, drei serielle Schnittstellen sowie ein I²C und SPI-Bus stehen ebenfalls über Steckerleisten zur Verfügung.

Pinbelegung der Steckerleisten des Orange Pi Zero (LTS), Quelle: oshlab.com

Die Standard-Version des Orange Pi Zero (LTS) besitzt lediglich 256 MB Ram, eine Version mit 512 MB Ram ist aber ebenfalls erhältlich (beim Kauf unbedingt auf die richtige Version achten). Als Betriebssystem kann man auf der offiziellen Webseite zwischen Ubuntu, Debian oder Android wählen. Ich selbst bevorzuge Armbian, welches besonders schlank und damit für die Verwendung auf dem OPi0 bestens geeignet ist.

Orange Pi Zero LTS, Quelle: www.orangepi.org

Fazit: Der Orange Pi Zero (LTS) kann eine interessante Alternative zum oft verwenden Raspberry Pi darstellen, besonders wenn ein Projekt keine all-zu-großen Anforderungen an die CPU-Leistung stellt, aber dafür ein Mikrofon-Eingang benötigt wird. Der OPi0 ist zudem deutlich kleiner und etwas günstiger als andere SBC-Vertreter.

Bezugsquellen:

Wir werden euch hier in naher Zukunft einige Projekte vorstellen, die wir bereits mit einem Orange Pi Zero (LTS) realisiert haben. Solltet ihr diesen bereits auch schon im Einsatz haben oder ihr weitere Fragen oder Anmerkungen dazu haben, dann lasst es uns gerne in den Kommentaren zu diesem Beitrag wissen.

Team DL-Nordwest, Stephan 9V1LH/DG1BGS