Listicka

Na 3580.22 KHz běží 10 mW maják, testuje se vysílač balónu

Konečně jsem se dostal k tomu, abych vyrobil nový vysílač. Původně jsem chtěl dosáhnout výkonu kolem 100mW. Nakonec jsem však nechal asi 10mW a celek jsem připojil do domácí antény. Samozřejmě to vysílá palubní data, což jsou v domácích podmínkách nesmysly. Aktivaci (startovní teplota) jsem provedl po ohřátí celku na radiátoru topení. Proto udává tak vysokou startovní teplotu.

Jak to vypadá si můžete prohlédnout zde:

https://www.youtube.com/watch?v=spFPWW2W85I

V microcontroléru je nahrán program pro Sputnik 3 verse V 1.0 (Viz. dole)

Pro Sputnik 3 vyvíjí vysílač Jarda OK1MKX. Mne však zajímal experiment, kolik výkonu se dá jednoduše získat z napětí kolem 3V. Tedy za původní vysílač jsem umístil ještě jeden tranzistor BS170 a to na desce "co dům dal". Jedná se o universální čínskou desku. Vzniklo následující zapojení.

Při tomto zapojení skutečně není problém i při 3V napájení dosáhnout výstupního výkonu kolem 100 i více mW. Ovšem takový výkon je pro experimenty s lištičkou již zbytečně veliký. Bylo by to slyšet hodně daleko a silně by to omezilo životnost baterií. Nakonec jsem tedy nechal původní zapojení jen s KC507 na výstupu. Nastavil jsem výkon cca 10mW a spustil maják s nahraným softwarem pro Sputnik 3 Verse V1.0. Je to připojeno k anténě LW42m. Zde jsou první polsechové zprávy:
OK1HDU_1.mp3
OK1HDU_2.mp3
OK1DCS.mp3

Hezkou nahrávku z Jižních Čech poslal Standa OK1HCD. Poslouchal maják na HB-1B TCVR.
OK1HCD.mp3

Podle Vašich zpráv je slyšitelnost velice dobrá. Tedy znovu se potvrzuje, že výkon majáků v pásmu 80m, do relativně dobré antény, by neměl přesahovat tak 5 až 10mW.

Co vysílá SW pro Sputnik 3?

Od rozsvícení první LED na PICu uběhlo již 6 neděl. S každým dalším a novým projektem se člověk stydí nahlížet do svých prvních napsaných programů. A tak jsem se rozhodl, že celý program přepíšu na 12 bitový převod teploty a na 10 bitový převod napětí. Najednou jsem zjistil, že se mi daleko složitější program podařilo napsat o 30 procent úsporněji ale hlavně daleko přehlednějí.
Co tedy umí verse V 1.0 Sputniku 3?

Záznam (mp3)

Uvedený záznam vznikl při vytažení elektroniky z testovacího mrazáku. Je zde vlastně nasimulován pád balonu po jeho prasknutí.

Co se vysílá?

L - je to zkratka pro "LOOP", nebo-li počet smyček programu. Bohužel jednoduchý PIC nejde synchronizovat Xtalem a nemohu si dovolit přidat obvod RTC, který by mi "sebral "dva porty pro sběrnici I2C. Přesnost vnitřních hodin je však relativně dobrá. Dokonce ani nijak zvlášť nezáleží na této přesnosti, jde o to, aby případní posluchači měli něco, co nás všechny synchronizuje. Tedy číslo vysílané po "L" je přibližně počet dvouminutových úseků v letu balónu.
T - je aktuální teplota okolí ve stupních Celsia. Pokud by byla záporná, pak před číslem je vysílána sekvence "FROST"
MIN - je nejmenší změřená teplota okolí. Je udávaná ve stupních Celsia. Opět pokud je záporná, tak se přidává sekvence "FROST". Tato teplota má význam v tom, že se podle její hodnoty dá přibližně vypočítat maximální dosažená výška balónu.
H - je přibližná výška balónu nad místem vypuštění. Počítá se z rozdílu startovní teploty (udávaná dále jako "ST") a z aktuální teploty, podle známého vzorce, že přibližně na 100m výšky lze uvažovat snížení teploty o 0,65 C. Tentokrát je rozlišovací schopnost čidla 0,1C, tedy teoreticky je čidlo schopné rozlišit asi 15m výšky.
ST - je teplota okolí při startu. Tedy teplota uložená po spuštění elektroniky. Je pro případné zájemce velice důležitá.
U - je napětí palubní baterie s rozlišením na setiny voltu.

Tato telemetrie společně se značkou, se vysílá přibližně jednou za minutu. Mezi tím pracuje t.zv. teplotní vario. To reaguje na změnu teplot a vysílá buď:

E I - značí, že teplota během dvou následných měření se nezměnila a balon pravděpodobně nemění výšku
D D - značí, že balon pravděpodobně klesá
U U - značí, že balon pravděpodobně stoupá

Elektronika balonu bude pravděpodobně napájena lithiovou baterií (ta jediná bez problémů snáší teploty až do mínus 60C) o napětí 3,6V. Pokud napětí poklesne pod 3,15V, pak se hlásí čtyřikrát za sebou písmeno B s následným dvouminutovým uspáním. Pak následuje vyslání telemetrie a test stavu napětí. Pokud se napětí zvýšilo, provádí se klasické hlášení, pokud ne, dojde opět k uspání. Tedy v úsporném režimu je vynecháno hlášení varia. Pokud napětí poklesne pod 2,8V, dojde k ještě tvrdšímu omezení vysílání.Na 3580.22 KHz běží 10 mW maják, testuje se vysílač balónu

Konečně jsem se dostal k tomu, abych vyrobil nový vysílač. Původně jsem chtěl dosáhnout výkonu kolem 100mW. Nakonec jsem však nechal asi 10mW a celek jsem připojil do domácí antény. Samozřejmě to vysílá palubní data, což jsou v domácích podmínkách nesmysly. Aktivaci (startovní teplota) jsem provedl po ohřátí celku na radiátoru topení. Proto udává tak vysokou startovní teplotu.

Jak to vypadá si můžete prohlédnout zde:

https://www.youtube.com/watch?v=spFPWW2W85I

V microcontroléru je nahrán program pro Sputnik 3 verse V 1.0 (Viz. dole)

L - je to zkratka pro "LOOP", nebo-li počet smyček programu. Bohužel jednoduchý PIC nejde synchronizovat Xtalem a nemohu si dovolit přidat obvod RTC, který by mi "sebral "dva porty pro sběrnici I2C. Přesnost vnitřních hodin je však relativně dobrá. Dokonce ani nijak zvlášť nezáleží na této přesnosti, jde o to, aby případní posluchači měli něco, co nás všechny synchronizuje. Tedy číslo vysílané po "L" je přibližně počet dvouminutových úseků v letu balónu.
T - je aktuální teplota okolí ve stupních Celsia. Pokud by byla záporná, pak před číslem je vysílána sekvence "FROST"
MIN - je nejmenší změřená teplota okolí. Je udávaná ve stupních Celsia. Opět pokud je záporná, tak se přidává sekvence "FROST". Tato teplota má význam v tom, že se podle její hodnoty dá přibližně vypočítat maximální dosažená výška balónu.
H - je přibližná výška balónu nad místem vypuštění. Počítá se z rozdílu startovní teploty (udávaná dále jako "ST") a z aktuální teploty, podle známého vzorce, že přibližně na 100m výšky lze uvažovat snížení teploty o 0,65 C. Tentokrát je rozlišovací schopnost čidla 0,1C, tedy teoreticky je čidlo schopné rozlišit asi 15m výšky.
ST - je teplota okolí při startu. Tedy teplota uložená po spuštění elektroniky. Je pro případné zájemce velice důležitá.
U - je napětí palubní baterie s rozlišením na setiny voltu.

Tato telemetrie společně se značkou, se vysílá přibližně jednou za minutu. Mezi tím pracuje t.zv. teplotní vario. To reaguje na změnu teplot a vysílá buď:

E I - značí, že teplota během dvou následných měření se nezměnila a balon pravděpodobně nemění výšku
D D - značí, že balon pravděpodobně klesá
U U - značí, že balon pravděpodobně stoupá

Jarda OK1MKX hlásí dokončení vývoje vysílače pro Sputnik 3

Jarda OK1MKX byl v rámci projektu Sputnik 3 pověřen vývojem vysílače. Dnes ráno jsem poslouchal funkční vzorek o výkonu cca 200mW. Zde je nahrávka:

OK1MKX/B (wav)

Podle zadání by vysílač měl pracovat i s napětím kolem 3V a dodávat výkon nejméně 200mW. Přitom se požaduje, aby vysílač mimo klíčování neodebíral ze zdroje žádný proud. Účinnost PA stupně by měla být kolem 80 procent. Odolnost na nízké teploty do -25C. Jarda na to šel netradičně za pomocí obvodu 74HC00 a koncového tranzistoru BS170 pracujícího ve třídě E. Konečné schéma Jarda dodá v brzké době. Já jsem se pak rozhodl, že celý SW přepracuju . Použiji 12 bitový převod na teplotu a 10 bitový na měření napětí. Tím pádem i funkce "teplotního" varia bude přesnější. Po různých kalkulacích jsme se rozhodli, že plynem bude tentokrát vodík a výpočet na danou hmotnost bude proveden tak, že balon dosáhne výše pouhých 5000m. Výše se nám nechce, protože bychom museli řešit "zamrzávání" elektroniky. Baterie bude Lithiová o kapacitě 2200 mAh. Software bude řešit energetický management tak, aby vysílač byl funkční po celou dobu předpokládané životnosti - to jest asi 7 dní (samozřejmě to spadne asi po několika hodinách letu, my však doufáme, že signál uslyšíme i ze země HI). Poslední použitelná velikost napětí je 2.8V, kdy dojde k vyvolání resetu od watch dogu. Tam pak dojde k úspornému provedení vysílání tak, že teoreticky by to mohlo vysílat až 30 dní.
Jen pro Vaši zajímavost. Maják OK1IF/B pracuje se 2mW už 22. den bez snížení výkonu. Telemetrie nyní hlásí napětí baterie 3,9V (jsou tam tři tužkové alkalické články). Konec vysílání je SW nastaveno tak, že maják začne ve svém textu vysílat písmeno "B", jakmile napětí padne pod 3,5V. Další hranice je 2,8V, kdy dojde k resetu a totálnímu uspání. Maják v průměru vysílá denně asi 5 hodin.

Dnes 19.11. došel od Jirky OK1DRX následující report....

Vypadá to, že naše poslechové možnosti jsou silně limitovány místním rušením. Nic si z toho však nedělejte. V Liberci někteří lištičku neslyší na vzdálenost kolem 3 km. Je to samozřejmě dáno tím, že mají silné QRM.

OK1DRX 19.11. (wav)

Nahrávka opět pochází z doby, kdy je celkem velice malý útlum - viz. ionogram.

Zatím maják v telemetrii hlásí napětí baterie 4,1V. Po dlouhém vysílacím okně napětí padá na 4,0V. Musíme si však uvědomit, že maják je on air již 14 dní. I při tomto napájecím napětí jsem doma nezaregistroval zmenšení síly pole. Jak jsem již říkal, provedl jsem změny v HW a SW. Vše se snahou snížit spotřebu. Finta se synchronizací na denní světlo se velice osvědčila. Podle zkušenosti je skutečně časování procesoru při spánku velice nepřesné a závislé jak na teplotě, tak na napájecím napětí. Naopak časování procesoru bez uspávání, vychází až neskutečně přesně. Při rozšíření tohoto projektu vznikla další verse s názvem "PÍPÁK". Nyní ve versi V 0.3. Zde není brán zřetel na tak tvrdé omezování spotřeby. Co Pípák umí:
Je vybaven jedním tlačítkem, pomocí něhož se dá vyvolat menu. V menu je:

Změření napájecího napětí s přesností na setinu Voltu ( povel B)
Změření okolní teploty s přesností na desetinu stupně C (povel T)
Změření externího napětí (voltmetr) do 19.9V s přesností na desetinu voltu (povel U)
Možnost vysílání majákového textu kde se vysílá - značka, napětí baterie, aktuální teplota, minimální a maximální teplota od spuštění majáku
Možnost nastavení budíku systémem "Wake UP". Zkrátka nastavím počet čtvrthodin, která zbývá do funkce zvonění. Při funkci je každých 5 minut snímána 12 bitově teplota a z ní se získává údaj o minimální a maximální teplotě. Při zvonění je udáváno napětí baterie, aktuální teplota a minimální a maximální teplota od doby spuštění budíka.

V současné době se staví funkční vzorek. Toto kapesní měřidlo (Pípák) bude vybaveno i malým vysílačem (30mW) a bude v kovové (hliníkové) krabičce o rozměrech cca 45x45x20mm. Uvnitř krabičky bude i baterie. Uvažuje se možná i s tím (pokud se to tam vejde), že budou přidány funkce signálního kontaktu (při sepnutí bude uveden v činnost vysílač - připraveno k ochraně táborového vybavení). Také možná i externí čidlo typu "mrtvý muž". Co to je? To jsem okoukal od amerických vojáků ve Vietnamu. Pokud byl zraněn, pak si do podpaží vložil malou krabičku, která automaticky zahájila vysílání k jeho lokalizaci. Současně měřila teplotu v jeho podpaží. Pokud vyhledávací letoun našel signál a udávaná teplota byla např 30C, pak nebylo nutné vojáka přednostně zachraňovat, protože pravděpodobně již byl mrtvý. No konec konců to s námi může seknout i na SRH a tak proč nemít v Pípáku tuto funkci HI.

Aktuální vysílací schéma ze dne 18.11. (na jiný den si to posuňte podle času východu a západu sluníčka)

Start vysílání majáku po nočním spánku 7.15 SEČ (východ slunce v Liberci 7.19)
Stop vysílání majáku 8.00
Start vysílání hlavního okna 10.45 SEČ
Stop vysílání 12.47 a přechod do režimu "čekej na tmu"
Start nočního vysílání majáku 16.04 SEČ (západ slunce 16.11)

Uvedené časy se mohou lišit podle výšky oblačnosti až o 5-10 minut.

PZ (Ptákovinám Zdar)

Další reporty

Ahoj Milane,
dnes ráno 7:12SEČ jsem zkusil poslechnout tvůj maják.
Tady na vých.moravě (Rožnov p.R.) byl slyšet 539-549 na úrovni šumu a QRM.
Přikládám nahrávku. Udělal jsem ještě 2. nahrávku (lepší), bohužel soubor je poškozený
RIG:
TS480SAT + 300Hz filtr
LW 41m z paneláku šikmo ve směru Jih/Sever ve výšce cca 20/8m.
Dnes večer (tedy pokud nezapomenu) poslechnu odpolední relaci.
73,
Mirek OK2CW
FOX (mp3)

Ahoj Milane,
večer mám větší rušení, ale i tak listička byla slyšet lépe než ráno (579).
Přikládám nahrávku.
Možná jsem během nahrávání stáhnul NF výstup, aby nahrávka nebyla přebuzená.
Poslouchám stále stejně , RIG:
TS480SAT + 300Hz filtr
LW41m, cca 20/7m, J->S
73,
Mirek OK2CW
FOX1(mp3)

Přišel report i od Pepíka OK1BJH
Ahoj Milane,
tak dnes jsem si udělal čas a sedl jsem si k rádiu.
U antény jsem nechal ts590.
Ráno byl signál slabý mám ho nahraný ale neposílám je to slaboučké
možná na některých reproduktorech v PC by nebylo nic.
Odpoledne byl signál parádní, posuď sám. Také jsem měl možnost kroutit
knoflíkama. AGC OFF!, AT, filtr strídavě 250 nebo 300 Hz, střídavě NR1,
S kolem 1
Ahoj Josef.

FOX2(mp3)

Mirku a Pepíku, díky za reporty. je to nádhera a skoro se tomu nechce věřit. Pojďme se podívat, jaký byl v odpolední době ionogram:

Opět lze konstatovat, že odrazná vrstva byla velice nízko a ionosféra vykazovala minimální útlum. Vzhledem ke vzdálenosti lze prohlásit, že se jednalo o dvouskok.

První report z dvouskoku?

Ozval se Pepík OK1BJH a poslal nahrávku lištičky. Pepík používá TS590, anténu loop 81m ve výšce 11M, který napájí žebříkem.

Lištička (mp3)

Nahrávka je ze 16:10 SEC dne 13.11.2014. Podívejme se na Ionogram z té doby. Snad ještě poradíme Pepíkovi. Prosím příště vypni AVC a poslouchej bez něj.

Podle "echoizace" signálu se dá předpokládat malý útlum. Podle výšky odrazné vrstvy to zřejmě byl už "dvouskok". Nelze než Pepíkovi pogratulovat. Tím, že se mu to podařilo zachytit, tak jednoznačně říká, že TS590 je vynikající rádio. Někteří v jeho blízkém okolí se ho zbavili, používají nyní ty nejdražší KWD, ale zřejmě tak dobře neslyší HI.

Dnes (14.11.2014) lištička stále hlásí 4,1 voltu. Docela mne rozčiluje to, že nepoznám trend poklesu. Tedy jsem dnes předělal převod napětí na 10 bitový a 12 bitový u teploty. Nebyl by problém SW přehrát. Bohužel by však došlo ke změně časování. Rozhodl jsem se tedy, že starou versi programu nechám doběhnout až do úplného vybití baterií. Pak bych provedl změnu SW a nechal lištičku běhat přes zimu. Jen pro Vaši zajímavost sděluji, že dnes bylo v Liberci jasno. Maják začal vysílat v 6.57 a při západu slunce začal vysílat v 16.30 SEC. Zvláště odpolední okno v zimním období je načasováno na "směrnicový efekt". Tam by se mohlo i stát, že to někdo uslyší i z OM. Takže hodně úspěchu v lovu.

Další "jednoskokový" report

Dnes jsem dostal report od Jirky OK1DRX. Mimo jiné píše:

Už druhý den poslouchám ten tvůj lesní maják, přikládám též snap ze dneška. Málokdy je čitelná celá relace, dnes jsem zachytil pouze jednu kompletní: OK1IF/B U4R2V D6R3V T10C,

ale maxima byly až 10dB nad šumem a perfektně čitelné. Nahrát se mi to nepodařilo, protože si asi SpecLab vyhradí kartu pro sebe a na nahrávce nic není.

Ještě jsem zapomněl QTH: Jíloviště u Prahy, JN79DW, RIG: FT897, 300Hz CW filtr, 2x20m rohový dipol 7m UP

Zdraví Jirka OK1DRX

A co dál?

Víte různé názory na různé věci budou a byly. Chápu dokonce i to, že na našich prázdných bandech (řikejme to otevřeně, naše bandy kromě závodů jsou prázdné) může někomu vadit i maják. Chápu, že slyšitelný maják je k ničemu, protože jen opravdu obsazuje kmitočet. Ale docela dost mne pobouřilo, když náš předseda v buletinu píše toto:

Přesto bych však od předsedy chtěl něco jiného než toto. Ví vubec Jirka, že tento maják je pro nás velice potřebný, že udává ve svém hlášení i kritický kmitočet F2? Spíše tedy bych čekal, že se kluků zastane. Je samozřejmě otázkou, kolik má mít výkon, abychom ho ještě slyšeli. Zdůvodnění zvýšení poplatků za členství v ČRK mi též nepřipadá zcela korektní. Tedy stále přemýšlím, jestli jako obec radioamatérská potřebujeme v čele autokraty a nebo něco jiného.
    Bohužel kvalitních lidí je málo a těch pracovitých pro blaho druhých, ještě méně. Tedy zdržme se kritiky, třeba zrovna právě teď to nabírá ten pozitivní trend, který zatím ještě nevidíme. Třeba právě teď, po dvaceti letech, nám přestane zatékat do našich nemovitostí a třeba zrovna teď budeme konstatovat, že to, že jsme to neprodali a stále do toho jen vrážíme peníze ( i když průměrný náš věk v OK je 64 roků), se otelilo.

A co dál s lištičkou?

Má sice výkon 2,5x převyšující ten miliwatt, co EU toleruje, ale i já zastávám názor, že nejlepší maják je ten, který slyší např. jen jeden z deseti. Jinak to opravdu nemá smysl. Maják samozřejmě se v ostrém provozu bude identifikovat tím celosvětově známým MOE. Bude v provozu s takovým výkonem, aby byl dohledatelný a nerušil klasický provoz. Zatím se zdá, že těch 25mW do špatné antény (v lese se asi těžko dá postavit dobrá anténa) je zcela postačujících, aby byl dohledatelný tak z 1 km. Opravdu ten útlum je tak veliký, že už tak ze 3km to není slyšet. Synchronizace na sluníčko funguje zatím téměř dokonale. Bude vysílat jen asi v jednom vysílacím okně přes den (všichni víme, že v deset dopoledne na kmitočtu 3,5 MHz nemůže zarušit na našich prázdných pásmech vůbec nikoho).
    Zatím po týdenním "ostrém" provozu ho zaslechli jen 3 posluchači. Je napájen 3 tužovými alkalickými články a dnes 13.11.2014 při telemetrickém hlášení už udával stav baterií 4,1 Voltů. Podle měření síly pole však mohu konstatovat, že se vysílací výkon nezměnil. Nechám to tedy dojít do stádia vybití baterií na 3V (údaj U 3 R 0 V), kdy se automaticky začne ozývat v jeho hlášení písmeno "B" a po 20 minutách posledního vysílání se trvale uspí. Jestliže se baterie i tímto stavem vybije na 2,8 V, pak nastane reset od watch dogu a měl by ještě zavysílat jedno kolo. Vnitřní hodiny PICu jsou relativně velice přesné a tak zde uvádím vysílací schéma z doby, kdy byl východ slunce v 7:01. Pro pozdější datum si to posuňte. Tedy východ sluníčka časově dále a západ sluníčka časově dříve.

6:54 START (Dává značku a telemetrii)
7:40 STOP
10:24 Hlavní okno pro dohledání (Dává písmeno O a současně každou minutu značku s telemetrií)
12:30 Konec okna pro dohledání, přechází do stavu čekání na synchronizaci od tmy.
16:24 Nastala tma a přechází do módu beacon. Vysílá značku a telemetrii.
17:18 Ukončuje vysílání a čeká na další synchronizaci od vycházejícího sluníčka (světlo)

Tedy zjistěte si, kdy vychází a zapadá sluníčko v Liberci a časy si přibližně posuňte. (Např. dnes 13.11. maják ukončil vysílání v 17.10). Jinak tímto zkušebním provozem bych projekt "lištička" považoval za ukončený. Vyrobím asi 3 kusy a v létě je umístím do lesů. Případní zájemci z řad ROB se mohou ozvat a dostanou přesnější QTH (cca kružnici o poloměru 3 km) pro bližší dohledání. Některého z nich pak požádám o demontáž, výměnu baterií a umístění do nové lokality.

Jarda OK1HDU musí slyšet trávu růst....

Maják běží v přírodě již třetí den. Kromě reportu od Mira jsem však žádný další report nedostal. Na vzdálenost cca 650 m je signál u mne doma stále 599 plus 15dB. Včera jsem lištičku zkontroloval, leze z ní cca 2,5mW. Anténa je skutečně velice nízko. Přesto mne potěšil dnešní Email:

Ahoj Milane,
tak jsem dneska spěchal domů z práce abych stihl Memoriál ok1wc a tak
jsem měl ještě před závodem čas poslechnout si tvůj maják. Něco jsem
nahrál, tak ti to posílám. Není to žádná sláva ale slyšet to je.
Měj se hezky,
Jarda

Nedá se nic dělat, jako už mnohokrát mohu znovu tvrdit, že Jarda OK1HDU je posluchačem Nr. 1.

Lištička 10.11.2014 16.10 UTC (mp3)

Jardo, děkuji. Už jsem panikařil, že to nikdo neuslyší.

Největším posluchačem je zatím Miro OK1OX...

Dnes jsem upravil SW a přenesl lištičku do přírody. Vysílá tedy do velice nekvalitní antény, drátu, asi 17m dlouhého. Výška antény cca 3m. Tedy přibližně simuluji to, co pak nastane.
Protože lištička nemá obvod RTC a synchronizuje se jen na východ a západ sluníčka, nelze říkat přesný časový plán. Celou synchronizaci jinak provádějí vnitřní hodiny v PICu, kde výrobce říká, že se mohou rozejít asi o plus mínus 1%. Pojďme si zopakovat základní údaje:

Kmitočet 3579,4 KHz (je tam xtal)
Vyzářený výkon cca <10mW

Přibližné vysílací schéma:

Po východu sluníčka v Liberci (plus mínus), vysílá 45 minut a to následně. Každých asi 5 sec písmeno "S". Každou minutu volačku (OK1IF/B, doplněnou telemetrií.

U = napětí baterie (např U 3 R 5 V znamená napětí baterie 3,5V)
D = napětí na fotoodporu (je to pseudoúdaj s maximem 6R3 a minimem (tma) 0R0). Rozhodovací úroveň pro TMU/Světlo zatím nastavena na 2R0.
T teplota okolí. Např. T 0 9 C - znamená teplotu 9C. Pokud by byl mráz, uvádí před číslem "FROST". Např. T FROST 0 5 C značí mrzne mínus 5C.

Pak následuje čekací doba asi 2 hodiny 50 minut pro hlavní vysílací okno. Při této čekací době dává každou minutu jen zprávu ve formě vyslaného písmena "W". (To bude pak vypuštěno)
Následuje hlavní vysílací okno pro dohledání. Doba trvání asi 2 hodiny a zde kromě písmena "O" každých 5 sec, vysílá každou minutu i volačku a plnou telemetrii.
Pak následuje část programu, kdy se čeká na tmu (synchronizace). Při tomto čekání dává každou minutu písmena "AS"
Jakmile je tma (parametr D<2R0), pak se spustí na 45 minut maják, který dává každých 2,3 sec písmeno "T" a každou minutu volačku s telemetrií.
Následně se maják uspí a čeká na ranní východ sluníčka. Při tomto spánku jen jednou za minutu vyšle krátce písmeno "E". To jsou jen zprávy o tom, abych věděl v které části program bloudí HI. Při normální činnosti tyto zprávy budou vypuštěny.

A celé se to opakuje. Zítra (7.11.) sluníčko v Liberci vychází 7.01 SEC. Podle počasí by to mělo tedy běžet asi mezi 6.55 až 7.50.
Tak hodně úspěchu v hledání. Dnes přišel pouze jeden report od Mira OK1OX, kdy zachytil lištičku těsně po čtvrté hodině odpoledne.

Jo z dobré antény to funguje, ale jak to bude v lese?

Včerejší pokusy potvrdily to, co již dlouhodobě známe. Pokud vlivem špatné antény nepálíme svůj drahocený výkon, pak dobrá slyšitelnost je zaručena při výstupním výkonu řádově desítky mW. Při výkonu jednotky mW již jsou problémy, ale některé stanice (většinou z oblastí radiového klidu) i tento výkon bez problému přijímají. Pokud je výkon nižší jak 1mW (řádově microwatty), pak už je slyšitelnost podmíněna jen zvláštními způsoby šíření, jako je směrnicový efekt a Es vrstva.
Pojďme si zde připomenout některé nahrávky:

OK1HDU.mp3
OK1HCD.mp3

Jarda OK1HDU je dlouhodobě vyzkoušen, jako špičkový posluchač. Není tedy divu, že i tentokrát maják slyšel bez větších problémů. Zde bych snad se jen nepatrně zmínil o různých posluchačích, kteří používají speciální antény s předzesilovači. Tyto antény sice dokáží zvětšit poměr signál šum, ale jsou nevhodné pro tyto experimenty, při kterých signál přichází odražen od ionosféry pod relativně vysokým úhlem.To funguje tak pro příjem rozhlasových stanic, kdy na vysílací straně jsou výkony řádově stovky wattů až stovky kilowattů. Pokud však na vysílací straně je výkon řádově microwattů, pak je mnoho vlivů, které zapříčiní, že to bude stejně přešuměno.

Ze záznamu RBNsi můžete ověřit, že výkon 25mW skutečně vytvoří na přijímací straně naprosto použitelný odstup signál šum. Pokud jsem prováděl pokusy s 2mW (o 10 dB slabší signál), pak mne nikdo neslyšel. Dostal jsem se přesně do šumu. Zajímavé je i sledovat určité anomálie, jako např. toto:

Kolem 18.41 a 19.21 UTC došlo ke krátkodobému nárůstu síly signálu. Je to to známé naše QRPP okénko. Ale o tom už se zde mockrát mluvilo. Jinak přes celou noc byl signál stabilní, bez nějakých zvláštností. Bohužel zvýšení výkonu bude mít přímý vliv naživotnost baterií. Asi nemá smysl, aby lištička "troubila" v lese v době, kdy ani teoreticky ji nikdo nebude hledat (i když jsem četl, že je i kategorie ROB, kdy se běhá v noci HI). Tedy zvýšený odběr daný vyšším výkonem, je nutné kompenzovat delším spánkem. Vysílací schéma tedy bude asi následující:

Čekání na světlo se spánkem procesoru. Každé 2 minuty test osvětlení. Vysílač v klidu.
Po rozednění 15 minut vysílání s telemetrií (Napětí baterie, velikost osvětlení, teplota). Zde se předpokládá, že by signál mohl být zachycen.
Uspání procesoru a čekání cca 5 hodin
Probuzení a hlavní vysílací okno pro dohledání. Délka okna cca 1 hodina.
Uspání a čekání na západ sluníčka (tmu). Každé 2 minuty test osvětlení.
Po západu sluníčka 15 minut vysílání s telemetrií.
Spánek procesoru min 3 hodiny. Pak každé 2 minuty test osvětlení. (Předpokládám, že noc v létě bude minimálně 3 hodiny HI)

Při poklesu napětí baterie pod 3V, přechod do stavu totální úspory energie. V tomto stavu zůstanou vysílací okna stejná, pouze se zruší vysílání telemetrie a vysílat se bude jen každou minutu písmeno "S" - (jsem v modu Save energy). Možná někoho z Vás napadne i to, co mne. Že by bylo výhodné lištičku dálkově ovládat. Zkrátka v určitý čas zapnout přijímač na "tajném" kmitočtu a čekat na povel. Povel by měl umožnit i dálkové vypnutí a zapnutí. Zkrátka pokud se někdo nepříhlásí, že má zájem o dohledávání, pak maják vypnout. Ale to si necháme až na dobu po prvních zkušenostech s provozem.
A jak dál?
Dnes 6.11. maják v dopoledních hodinách vypnu a přesunu ho s novým vysílacím schématem do přírody. Dá se tedy předpokládat, že na špatné anténě bude ztráta až 10dB. Tím se opět dostaneme do pásma neslyšitelnosti. Pokud budete chtít čekat na nějaké anomálie, pak to zkoušejte při východu a západu sluníčka. Pochybuji však, že to někdo zaslechne. Ale nechme se překvapit. Jinak díky za spolupráci.

Testování verse 25mW

Nakonec jsem zvedl výkon na cca 25mW při napájecím napětí 4V. Lištičku jsem připojil na domácí anténu a nechám ji běhat alespoň 24 hodin. Ve svém vysílacím schématu vysílá i slova "DAY" a "Night". Je to výstup z fotoodporu. Prosím o případné nahrávky.

Na obrázku je vidět průběh signálu na zátěži 50 Ohm. Jeho velikost je asi 3V špička - špička, tedy asi 22mW výstupního výkonu. Úprava spočívala ve zvětšení vazby mezi oscilátorem a následným stupněm a zvýšením zesílení zařazením blokovacího kondenzátoru v emitoru koncového stupně.

Schéma lištičky

Vše je v pohybu. Nakonec jsem zvedl výkon na 25mW při 4V napájení a to z toho důvodu, aby byla lepší slyšitelnost. Jak se zdá, největší problém vždy bude, jak v přírodě udělat zamaskovanou a zcela funkční anténu. Nechce se mi dělat pořádné přizpůsobení. Zřejmě je to chyba. Zatím nebyl čas pořádně nakreslit schéma a tak ho zatím předkládám v této podobě. Pro Sputnik 3 by to mělo být doplněno ještě o jeden zesilovací stupeň s BS170 tak, aby výkon při 4V byl asi 200mW. Ale na tom bude pracovat Jarda OK1MKX.
Tedy zatím provizorní schéma:

Idea pro další je následující"
Jarda OK1MKX doplní další PA a upraví vazbu s anténou. Po vytvoření dalšího FM bude navržen profi tišťák, který se nechá vyrobit. (Možná o něj bude mít někdo zájem).
Jinak dosavadní zkušenosti:

Výkon 2mW do drátu 17m ve výšce 3m je dostatečný pro dohledání ze vzdálenosti kolem 800m
Na vzdálenost kolem 4km již není nic slyšet (Povrchová vlna již má veliký útlum, možná by to bylo slyšet již odrazem při vhodných podmínkách. Tedy při směrnicovém efektu, či Es vrstvě. Zde tedy nový SW na toto pamatuje a při rozednění, či přechodu do tmy uvede vysílač asi do 20minutové činnosti)
Měření napětí baterie a teploty je velice stabilní a přesné
Synchronizace na východ a západ sluníčka funguje s přesností řádově minuty
Tón je dobrý bez kliksů
Přemýšlím, že by doplněný PA stupeň (200mW) byl samostatně ovládán při vyslání telemetrie (hlavně stavu baterie) a to např. jen jednou nebo 2x za den (vyšší spotřeba).
Asi by bylo dobré doplnit doladění antény a k indikaci využít další A/D převodník. Nechce se mi však do toho HI. Asi bude jednodušší nastavit anténní člen universálně, tak jak toto např. používám na sotách (přizpůsobení drátu lambda půl pro anténu ve výšce 4m, kde je odzkoušený L článek s 6uH a kapacitou cca 200pF).

Funkční model lištičky "On Air"

Dnes jsem zkusil narychlo postavit malý vysílač a propojit ho s procesorem.

Vysílač je klíčován pomocí Fetu BS170. Jestliže není klíčován, má nulovou spotřebu. Celek je nyní napájen 3 kusy tužkových článků Varta. Ovládací program pracuje tak, že ve dne dává maják každých 2.3 sec písmeno "S" (Světlo), večer pak písmeno "T" (Tma). Po 70 vteřinách je pak dána identifikace OK1IF/B a následuje parametr - stav baterie, velikost osvětlení a okolní teplota. Viz. nahrávka. Výkon vysílače je asi 2mW do antény LW17m ve výšce asi 3m. Záznam je pořízen na FT817 s anténou LW42m na vzdálenost cca 800m. Průměrná spotřeba je asi 4mA (včetně vysílače). Celek budu testovat zatím neomezeně, až do úplného vybití baterie. Pokud baterie bude vybita, bude se dávat písmeno "B".
Naděje, že něco zaslechnete je skutečně velice malá. Za pokus to však stojí.

Kmitočet: 3579,4 kHz

Záznam na vzdálenost 800m ZDE.
Záznam ze vzdálenosti 1200m (OK1JRU) ZDE:

Zdá se, že výkon cca 2mW je pro dohledání dobrým kompromisem mezi spotřebou a silou signálu.

Test probouzení Lištičky

Výrobce PICu tvrdí, že přesnost vnitřních hodin je asi plus/mínus 1 %. Je zde sice nástroj na dodatečné korekce těchto hodin, ale nejsem si jist, co by s tím prováděla změna teploty. Pokud Lištička se má spustit dejme tomu za 5 hodin po východu slunce, pak se spustí s chybou asi plus/mínus 3 minuty. Pokud předpokládáme, že poběží 2 hodiny, pak chyba 3 minut není tak fatální. Příští den se opět čas synchronizuje s východem slunce. Naskytuje se otázka, jak by se hodiny rozešly bez synchronizace. Např. za měsíc provozu to je 744 hodin. Jedno procento z této hodnoty je skoro 7 a půl hodiny. To je chyba naprosto nepřijatelná. Za den je max. chyba asi 14 minut, která se však každý den znovu synchronizuje na východ sluníčka. Tedy tento algoritmus má svoje opodstatnění. Předpokládá však to, že "vyhledavač" se bude informovat o východu slunce. Čas východu se může ze dne na den měnit až o 2 minuty.
Tedy algoritmus má smysl. Jak vypadalo probouzení lištičky dne 31.10.2014 (ráno mlha, zataženo). Pro Liberec je na tuto dobu uváděn východ sluníčka v 6:47 hod. Jaký byl stav pseudo napětí D před probuzením se nedalo zjistit. Poslední servisní údaj ve stavu spánku byl odvysílán v 6:41 a byl 2.3V. Přepínací úroveň jsem ještě večer změnil na 3 volty. Tedy k probuzení mělo dojít, pokud je údaj o svitu D = 3 R 5 (3 a půl Voltu). Zde je graf, vytvořený z následně vysílaných údajů.

Tedy k probuzení došlo asi 3 minuty před oficiálně udávaným východem slunce. Tento rozptyl je samozřejmě závislý na sezónní době a zřejmě i na počasí.
Záznam z probuzení je ZDE.