Nekaj časa nazaj mi je Jurij Mikeln predstavil njegov Vikend radio projekt, poceni 2m radioamatersko radijsko postajo.
Izgledalo je kot idealen in enostaven projekt za novince v radioamaterskem področju. Čeprav nisem radioamater, pa sem svet radioamaterstva spoznal, ko je moj oče postal radioamater. Zadnje čase sem se ukvarjal z ESP8266 Wi-Fi modulom: med temi projekti jih je bilo nekaj, ki so kot krmilnik uporabili pametni telefon. Mislil sem, da bi utegnil biti zanimiv projekt tudi to, da bi preuredil Vikend radijsko postajo tako, da bi zamenjal fizično sprednjo ploščo z nadzorom na pametnem telefonu, ki bi bil povezan preko WiFi povezave. Pravzaprav predelava ne potrebuje ustrezne Android aplikacije: namesto tega uporablja spletni brskalnik, ki je vgrajen v pametnem telefonu. V bistvu moja modifikacija odpravlja potrebo za temi elementi:
- Atmelov M328 mikrokontroler,
- Nokia 5510 LCD zaslon,
- rotacijski enkoder.
Namesto teh elementov sem uporabil Adafruit ESP8266 Huzzah razvojno ploščo. Te 10 US$ vredne plošče so sicer 2x dražje od osnovnega ESP8266-12 modula, ki ga najdete na Ebay-ju.
Vendar pa za ta primer uporabe Huzzah ploščo enostavno povežemo na obstoječo ploščo Vikend radijske postaje z nekaj žicami in pasivnimi komponentami. Zato ne potrebujete dodatne plošče za ESP8266. Huzzah plošča vsebuje tudi 3,3V napetostni regulator (ki ga potrebuje ESP8266) in še nekaj stikal ter pasivnih komponent potrebnih za programiranje vezja. Ker ima Huzzah plošča 0.1” raster, jo lahko enostavno montirate na majhno perforirano ploščo s čemer bo ožičenje enostavnejše, če to želite (jaz sem naredil tako).
Če bi gradili Vikend radijsko postajo s krmiljenjem preko pametnega telefona, bo to predstavljalo podoben cenovni strošek kot originalna gradnja, predvsem zaradi poceni kitajskega Nokia LCD-ja, rotacijskega enkoderja in Mega328. Vendar pa mislim, da morda obstajajo nekatere prednosti z uporabo zaslona z visoko resolucijo na pametnem telefonu namesto majhnega Nokia LCD/rotacijskega enkoderja.
Koncept projekta
DRA818 VF transiver modul, ki je uporabljen v Vikend radijski postaji, se krmili preko UART-a z 9600 baudi. V originalnem načrtu Mega328 mikrokontroler krmili vezje in se pogovarja z DRA818 preko vgrajenega USART porta. Nadomestil sem Mega328 z ARM mikrokontrolerjem, ki se nahaja znotraj ESP8266 Wi-Fi modula.
ESP8266 modul
ESP8266 modul lahko sprogramiramo/nastavimo na več načinov. Lahko ga:
- sprogramiramo v C-ju z uporabo Arduino okolja,
- uporabimo kot most med UART – Wi-Fi protokoloma,
- sprogramiramo z uporabo Lua prevajalnika,
- sprogramiramo z uporabo ESP8266 Basic prevajalnika.
Uporabil sem prvo možnost, saj poznam Arduino okolje z AVR mikrokontrolerji. Velika prednost uporabe Arduino okolja je to, da že obstaja knjižnica za Wi-Fi rutine, ki jo lahko uporabimo.
Kot že omenjeno, se v tem projektu nisem veliko ukvarjal s hardversko opremo (kar bom opisal bolj podrobno kasneje). Največji del projekta je bil napisati program za ESP8266, ki opravlja dve osnovni funkciji:
generiranje ustreznih spletnih strani, ki jih prikazujemo na pametnem telefonu,
interpretacija podatkov, ki jih vnese uporabnik v spletnih straneh in generiranje ustreznih ukazov, ki jih pošljemo v DRA818 VF modul glede na vnesene podatke.
ESP8266 ima veliko virov za izvajanje te naloge. ESP8266 Huzzah modul vsebuje 32 megabit SPI Flash spominski čip, kar daje 4MB programskega Flash pomnilnika. Ko prevedem svoj program znotraj Arduino IDE vidim, da je na voljo 1044 kB programskega prostora, torej je veliko od 4MB uporabljenih za druge stvari in ni na voljo za vaš program. Kljub temu je to še vedno več kot dovolj za nujno programsko kodo. Nekaj tega Flash spominskega prostora (4K bajtov maks.) lahko preselimo v EEPROM spominski prostor. To je dovolj trajnega spominskega prostora v katerem lahko shranimo 130 repetitorjev (čeprav sem v svojem programu nastavil to možnost na 32 repetitorjev). Čeprav tega nisem uporabil naj povem, da je del Flash spominskega prostora namenjen za t.i. SPIFFS (Flash-Based File System). To je priročno v kolikor bi želeli shraniti veliko podatkov v formatu datoteke. Vsak program, ki generira spletne strani, zahteva precejšen del RAM spomina. Kot mi sporoča prevajalnik, moj program zahteva približno 60 K od celotnega 81.9K RAM-a.
Poleg UART povezave med ESP8266 in DRA818 transiver modulom so ESP8266 I/O priključki zasedeni z:
- en GPIO vhod spremlja Squelch izhod DRA818 modula,
- en GPIO vhod bere nastavitev kratkostičnika, ki nastavlja Wi-Fi način delovanja (več o tem kasneje),
- ADC vhod spremlja napetost baterije (to je možno kot dodatek).
Vikend radijsko postajo krmili pametni telefon
2016_SE246_34
