Радиомаяк на OpenLRS RX

Сегодня речь о том, как можно найти то, что улетело/ушло/уползло незнай куда. В моем случае это либо радиоуправляемая модель, либо парапланерист(ка). А вообще область применения очень широка. Понравится грибникам, рыбакам, охотникам и просто родителям, едущим с детьми на природу, да и просто как игрушка. Как обычно погуглив, понял, что есть пара-тройка способов сделать это:

1. GPRS — маяк (≈20$). Работает только там, где есть сотовая связь.
2. SPOT. Работает через спутник. Покрытие 96% суши. 145€ за железку + 105€/год подписка.
3. Радиомаяк. Работает везде, но имеет ограниченный радиус.

Первый вариант отметаем, т.к. на просторах России-матушки белых пятен пока больно много, а в горах еще больше. Второй вариант интересно, но громоздко и очень дорого. К тому же, пара знакомых пробовала воспользоваться экстренной помощью и ничего — никто за ними не прилетел. Так что остается самый бюджетный, универсальный и старый способ — радиомаяк. Многие еще в детстве пробовали игру «охота на лис».  Поисковик снова потрудился и выдал мне наиболее интересный для меня проект — tBeacon. Маленький радиомаяк на заранее заданной тобой частоте диапазона 433 МГц вещает в эфир голосом свои координаты. Прослушать их можно на популярных китайских радиостанциях Baofeng UV-5r (2000руб). Есть и обычный режим пеленгации с тремя тонами разной мощности. Прелесть в том, что в ждущем режиме он не засоряет эфир, а только слушает его. Активация производится тоновым сигналом по рации. Записывается трэк полета (100 последних координат). Обещают дальность до 5 км по воздуху. В общем, мне понравилось.

Для таких самоделкиных как я это идеальный вариант. Как и многие проекты этот основан на готовом модуле OrangeRX OpenLRS RX (750руб), а он в свою очередь, основан на моей любимой Arduino (140руб) и приемопередатчике на 433 МГц типа SI4432 (175руб) или подобной. Конечно, можно все спаять самому и съэкономить 400руб, но для первого раза решено не рисковать поэтому заказал себе готовый модуль OpenLRS RX. К нему понадобится только однобаночный lipo аккумулятор и по желанию GPS-модуль.

Дошел он очень быстро, буквально за неделю, т.к. покупал с российского склада. Под термоусадкой оказалась всеми любимая ATMEGA328P (даташит), линейный стабилизатор на 3.3В MIC5205-3.3YM5 с входным напряжением до 16В, диод защиты от переполюсовки питания и радиомодуль RFM22 (даташит)(пример кода)(450руб) мощносью 100 мВт. Ну и антена конечно — обычный диполь. Радиомодуль 2010 года, старенький уже… Есть еще родственник RFM23BP — этот уже на 1 Вт и в любой стране потребуют разрешение.

Для начала, нужно прошить новый загрузчик Optiboot, а затем прошивку при помощи оригинальной утилитки. Все описано на сайте разработчика.

Для прошивки загрузчика потребуется программатор USBasp (2$) или любой другой, например, в моем случае получилось сделать программатор из Arduino Leonardo. В случае USBasp подключаем его к стандартному порту ISP, а в GUI tBeacon выбираем COM-порт USBasp и жмем Ctrl+B. Соглашаемся на прошивку загрузчика. После успешной прошивки можно отключать ISP. Я вообще выпаял этот разъем.

Теперь подключаем любой COM конвертер USB — TTL (0.8$).  Опять же, главное — не подать на процессор 5 В вместо 3.3 В. Если на конверторе нет 3.3 В, то можно подать 5 В (вплоть до 15 В) на разъем подключения серв. Там подписано s+-. Вот на любую среднюю ножку и подаем. В GUI выбираем COM-порт нашего конвертора и жмем прошить. Без GUI можно самостоятельно прошить командой

avrdude.exe -Cavrdude.conf -patmega328p -carduino -b19200 -P\\.\COM6 -D -Uflash:w:tBeacon.cpp.hex:i

Прикладываю прошивку 054RU, актуальную на момент написания этой статьи. В случае успеха можно уже подключаться и настраивать по мануалу. При отсутствии GPS меня устроили такие настройки:

В части железа я удалил все разъемы, в том числе антенный. На место COM-порта поставил горизонтальную гребенку в сторону процессора, чтобы иметь возможность менять конфигурацию и при этом ничего не торчало. Получилось так:

Как видите я припаял отрезок провода длиной 16,5 см (четверть длины волны на коэффициент укорочения c/f/4*k=300/433/4*0,95=0.17321*0,95=0,1648 м), желательно потоньше из центральной жилы кабеля. Для более толстых проводов коэффициент укорочения меньше. Правда особо волноваться по этому поводу не стоит. Передатчик работает в широком диапазоне частот, поэтому вместо настройки длины антены всегда можно подстроить частоту руководствуясь правилом: чем больше частота, тем короче антена. Например, для 460 МГц: 300/460/4*0,95=0,1547 м. Берем ноутбук, 2 рации, маяк, хорошего друга и идем на большое поле. Друга с рацией и пивом оставляем на одной стороне поля, а сами отправляемся на противоположный край. Друг вызывает маяк, и вы оба слышите уровень сигнала, который он сообщаяет голосом (обе рации должны быть настроены на эту частоту).  Меняя частоту маяка через GUI на ноутбуке можно очень быстро и эффективно настроить передатчик на максимальную дальность, соответствующую резонансной частоте антены. Главное зафиксировать положение антенн, причем параллельно друг другу. Таким способом можно обратным счетом найти коэффицент укорочения k вашей антены.

Вообще, судя по даташиту модуль способен работать на частотах в двух диапазонах 240-480 и 480-930 МГц. В нашем случае используется поддиапазон 240-480 МГц. Теоретически в этих пределах можно заставить его работать. По факту могут быть ограничения в прошивке. Лучше конечно использовать стандартные каналы на частотах 443, 446, 462, 467 МГц — меньше шансов помешать законным владельцам частоты в данной местности, особенно за границей.

Последнее обновление 29.03.2022 в 11:25