Un hot spot D-Star si può realizzare in molti modi e con hardware di diverso tipo, quello che vado a descrivere è una personalizzazione dettata dalle mie esigenze.
Utilizzo da tempo una DVmega; è una scheda radio ideata da Guus PE1PLM che va inserita sopra ad una scheda Arduino, quest’ultima appositamente programmata si occupa di gestire la scheda radio e la comunicazione D-Star. La scheda radio nella versione in mio possesso è una dual band VHF e UHF e fornisce in uscita una potenza di una decina di mW più che sufficienti per un punto di accesso locale che copre la casa ed aventuale giardino.
Nel titolo ho aggiunto “non solo” perchè dopo un periodo di utilizzo come hot spot D-Star ho preso una DV4mini, per chi non la conoscesse è una scheda usb che similmente alla DVmega incorpora un ricetrasmettitore di bassa potenza e può essere utilizzata sia col sistema D-Star che in C4FM ed anche in DMR per cui ho aggiunto la possibilità di utilizzo della DV4mini al mio hot spot in modo da poter essere operativo in tutti i modi digitali attuali.
La Dvmega, sotto di essa si intravvede la scheda Arduino azzurra
DV4mini
La DVmega sopra descritta può essere gestita dal duo ircddbgateway/dstarrepeater, ottimi software sviluppati da Jonathan G4KLX, il software di Jonathan è rilasciato per diverse piattaforme, sia windows che linux. La mia intenzione era quella di mettere insieme un sistema minimale di dimensioni contenute e facile da gestire oltre che a casa anche fuori, in giro per ferie lavoro o qualsiasi altro motivo e in grado di agganciarsi facilmente a vari tipi di rete, cablata o wifi ad esempio la connessione gratuita di un albergo o anche tramite uno smartphone in grado di fornire la connessione tramite la modalità “Tethering wifi”. La scelta del computer è caduta sulla solita Raspberry già utilizzata con soddisfazione col software di Jonathan e con molteplici altre applicazioni. Per rendere il tutto il più stand-alone possibile ho pensato di completare il kit con un piccolo display LCD e alcuni pulsanti per gestire le funzioni basilari. Ovviamente con l’inserimento della DV4mini ho aggiunto la possibilità tramite i pulsantini di avviare ed arrestare il suo software di gestione, il DV4mini control panel.
Frontale, display LCD e pulsanti
Il retro frontale, molto artigianale
I quattro pulsanti sono gestiti da un programma scritto in Python, nella configurazione attuale queste sono le funzioni svolte:
PULSANTE “UP”:
Visualizza l’indirizzo ip assegnato dal DHCP, se la scheda è collegata tramite wifi visualizza l’indirizzo della Wlan, se la scheda è collegata via cavo visualizza l’indirizzo della scheda ethernet. Questa funzione è molto utile nel caso volessimo collegarci da remoto tramite un computer o smartphone, premendo il pulsantino sapremo subito che IP collegare.
PULSANTE “DOWN”:
Se la scheda è collegata alla rete D-Star visualizza il sistema a cui è collegata (XREF, REF o DCS) compreso il modulo ed il protocollo utilizzato.
PULSANTE “RIGHT”:
Funziona da interruttore per la luce del display, premere per spegnere la retroilluminazione del display risparmiando energia nell’uso portatile e ripremere per riaccenderla.
PULSANTE “ENTER” + “RIGHT” (contemporaneamente):
Riavvia Dstarrepeater, utile in caso di malfunzionamenti, al riavvio compare per alcuni istanti la scritta “OK” se il riavvio è andato a buon fine o “NO” se non è stato possibile il riavvio, in quest’ultimo caso ripremere i pulsanti finchè non compare “OK”.
PULSANTE “ENTER” + “LEFT” (contemporaneamente):
Riavvia Ircddbgateway, utile in caso di malfunzionamenti, al riavvio compare per alcuni istanti la scritta “OK” se il riavvio è andato a buon fine o “NO” se non è stato possibile il riavvio, in quest’ultimo caso ripremere i pulsanti finchè non compare “OK”.
PULSANTE “ENTER” + “UP” (contemporaneamente):
Riavvia il sistema. Fa un reboot della raspberry.
PULSANTE “ENTER” + “DOWN” (contemporaneamente):
Arresta il sistema. Fa un “halt” della raspberry, quando il led giallo della raspi smette di lampeggiare si può togliere alimentazione.
PULSANTE “LEFT” + “UP” (contemporaneamente):
Avvia il DV4mini contro center.
PULSANTE “LEFT” + “DOWN” (contemporaneamente):
Arresta il DV4mini contro center.
Se non è premuto alcun pulsante il display visualizza dinamicamente l’ultimo nominativo ascoltato e l’ora di ascolto. Sulla sinistra del display compaiono inoltre due caratteri che indicano se il sistema è isolato o collegato in rete, se non collegato compariranno due “U” (Unlinked) se invece è collegato ad un sistema D-Star compariranno due “L” (Linked), se interessa sapere a chi si è collegati e sufficiente premere il pulsante “DOWN”.
Queste sono le funzioni col software Python attuale, ovviamente in base alle proprie esigenze lo si può modificare come si vuole.
Display LCD, messaggio iniziale all’accensione
Display LCD, nel normale funzionamento viene visualizzato il nominativo e il testo trasmessi dall’ultima stazione ascoltata.
Display LCD, visualizzazione indirizzo IP a seconda dell’interfaccia di rete utilizzata.
Display LCD, visualizzazione dettagli sulla connessione D-star attiva.
Dopo la descrizione vediamo alcuni dettagli tecnici sul funzionamento; per quanto riguarda il trio Raspberry e Dvmega/DV4mini con le relative configurazioni non mi soffermo in quanto si tratta di una classica configurazione di Hot Spot di cui si trovano documentazioni ovunque.
Volevo invece parlare del sistema adottato per la gestione del display LCD e dei pulsanti, ho preso spunto da qualcosa di esistente (scheda lcd Adafruit) adattandolo poi alle mie esigenze.
Ho utilizzato un I/O expander della Microchip il MPC23017, è un espansore di porte che colloquia col microprocessore (Raspberry nel nostro caso) tramite protocollo I2C per cui necessita di soli quattro collegamenti con la raspberry, 5V, GND e i due pin I2C (SDA e SCL). Ho realizzato una piccola basetta millefori con il MPC23017 e i pochi componenti necessari che ho innestato sopra al connettore I/O della raspberry e dove ho creato anche i connettori per il collegamento a display e pulsanti che si trovano sul coperchio del contenitore che ingloba tutto.
Basetta millefori inserita sopra la Raspberry e connettori vari. In alto l’MPC23017, alla sua sinistra il trimmer di regolazione del contrasto LCD
Schema elettrico scheda gestione LCD e pulsanti
E per finire un paio di foto della realizzazione ultimata. Nella prima il contenitore ancora aperto.
Il contenitore prima della chiusura
In quest’ultima invece tutto l’insieme che costituisce l’HotSpot portatile:
in alto il contenitore con la scheda radio Dvmega e Arduino uno collegati alla Raspberry tramite cavo usb, in basso il contenitore di comando con all’interno la Raspberry collegata in rete tramite WIFI, sulla destra si vede la scheda DV4mini e a sinistra un caricabatterie per smartphone da 6500 mAh che in questo caso alimenta l’hot spot ed è in grado di permetterne il funzionamento ininterrotto in caso di mancanza di alimentazione elettrica per una giornata intera.
Hot Spot completo
La gestione del sistema D-Star è rimasta alla DVmega, il software parte automaticamente all’accensione e la connessione/sconnessione ai vari sistemi digitali D-star viene effettuata tramite i classici comandi via radio.
Il software della DV4mini ho scelto di non farlo partire automaticamente per cui quando serve va fatto partire tramite gli appositi pulsantini e alla partenza si setta nel modo (C4FM o DMR) con cui era stato chiuso la volta precedente e si collega alla rete e al sistema secondo le ultime impostazioni. Attualmente con questa configurazione si può essere operativi contemporaneamente su due sistemi, D-Star e uno a scelta tra C4FM o DMR.
Col software attuale non è possibile la gestione completa della DV4mini via radio per cui se si vuole cambiare modo di comunicazione o reflector di connessione con la DV4mini bisogna collegarsi con un PC.
Questo purtroppo vanifica lo spirito di questa realizzazione ma la tecnologia ci viene in aiuto, sulla raspberry va installato un server VNC e si può accedere in caso di bisogno tramite vnc con qualsiasi tablet o smartphone che, soprattutto l’ultimo, oramai si ha sempre in tasca.
Schermata di accesso tramite VNC
Per chi è interessato alla realizzazione il sorgente Python si può scaricare a questo link:
HotSpot.py
Le istruzioni per la configurazione della raspberry a questo link:
Raspi-LCD
