Category Archive: Raspberry Pi

Nov 25 2013

Balise 30m FSKCW (QRSS) avec trois transistors et un microcontroleur

Tropical QRSS

Comme vous ne l’aviez peut être pas remarqué, je suis très attiré par le QRP et en particulier par le WSPR.
Il y a quelques mois, j’ai acquis un kit Ultimate QRSS II auprès de Hans Summers G0UPL.
Celui ci me permet d’émettre sans utiliser mon transceiver et mon ordinateur.
Le site propose plusieurs kits, mais aussi un contenu très riche d’anecdotes, de montages, de photos, de schémas, etc… On prend beaucoup de plaisir à l’exploration de ces pages.
Une section est réservée au QRSS, et une page de celle ci m’a particulièrement attirée l’oeil : Tropical QRSS.
Il y est question d’une balise QRSS 30m que le monsieur a construit entre trois et cinq heures du matin et ce, juste avant de partir prendre l’avion pour rejoindre les Caraïbes.

Ce que j’ai trouvé intéressant en tant que radioamateur débutant , est la simplicité du montage.
Trois transistors, des capas, quelques tores et nous avons une minuscule balise qui sort 100mW au creux de la main!
Il n’en fallait pas plus pour titiller ma curiosité et tenter de construire un exemplaire de cette balise.

Le schéma

A partir de là, je pouvais prendre le schéma de Hans Summers tel quel et le monter.
Mais j’ai préféré essayer de le recréer moi même avec mes (modestes) connaissances tout en m’inspirant de ce qu’à fait Hans.
Voici le schéma, après quelques heures passées sur la plaque d’essai :

30m_qrss_beaconLe schéma au format PDF :  osc_buffer_10140

Au final, il ne diffère que de quelques points, et reste en général assez proche de celui de G0UPL.
N’ayant pas de 2N7000 en stock, je l’ai remplacé par son grand frère le BS170.
Les autres principaux points de différence sont la polarisation du transistor de l’oscillateur et des valeurs de certaines capacités pour améliorer la stabilité en fréquence.
J’ai aussi cherché à obtenir le signal le plus propre possible avant filtrage.
Les composants de ce montage sont très standards et se trouvent en principe dans les layettes de chaque radioamateur qui n’a pas peur de se mesurer à un fer à souder.

Allons y !

Pour commencer, découpage d’un morceau de circuit imprimé, des pastilles MeSQUAREs et préparation des composants.
Moins d’une heure plus tard, la platine principale est montée :

OLYMPUS DIGITAL CAMERA

Détails des deux premiers étages.

Le trimmer noir permet de régler la puissance de sortie. Pour le réglage, il est prudent de surveiller la consommation avec un ampèremètre et de ne pas dépasser 120mA. Au dessus de cette valeur, le transistor de sortie aura tendance à beaucoup trop chauffer, voir claquer.

OLYMPUS DIGITAL CAMERA

Le BS170 et le filtre passe bas de sortie.

Comme il a tendance à chauffer un tantinet même avec 100mA, j’ai collé sur le BS170 un petit refroidisseur pour le protéger.

OLYMPUS DIGITAL CAMERA

La balise dans sa boîte.

Je n’ai malheureusement pas d’analyseur de spectre, mais le signal de sortie semble être plutôt “sain” à l’oscilloscope.

OLYMPUS DIGITAL CAMERA

Il faut adjoindre maintenant au montage un keyer qui va “moduler” le signal.
Hans Summers utilise un microcontroleur Atmel ATtiny13 pour ça et le code source est disponible sur son site.
N’ayant jamais touché à ce genre de petite bête, je me dis que c’est peut être l’occasion de les découvrir.
J’ai passé commande de quelques exemplaires de ATtiny45 et d’un simple programmateur.

Le temps que le matériel me parvienne, j’ai utilisé le Raspberry Pi pour générer le code QRSS.
C’est petit et ça fonctionne avec 5V. Par contre il a fallu créér le logiciel, ce qui m’a pris environ quatre heures. Il permet de spécifier le message à transmettre et la vitesse.
Le signal sort sur la pin 11 du port GPIO.
Pour les personnes intéressées, le logiciel est téléchargeable ici : RPIqrss

A ce jour, la balise fonctionne avec le microcontrôleur ATtiny45. La programmation de ce dernier est assez simple et en langage C. Un environnement intégré est d’ailleurs fourni gratuitement par Atmel.
Le uC est cadencé à 1MHz, ce qui fait qu’il ne consomme pas grand chose en regard du reste de la balise.

OLYMPUS DIGITAL CAMERA

Le ATtiny45 sur son socle.

En conclusion, un petit montage facilement réalisable qui permet de se faire la main et d’avoir la satisfaction de voir apparaître sur des grabber un signal transmis par une petite construction maison :

G0MQW_io91 lopshot1_jo33df

73’s

Laurent

 

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Nov 07 2013

RPIqrss – QRSS CW keyer for Rasperry Pi

Pour les besoins d’un (tout) petit projet que je vous dévoilerai prochainement, j’ai du créer un keyer QRSS sur une platine Rasperry PI tournant sous Linux Raspbian (Wheezy).
Le logiciel permet d’envoyer un message en CW lente avec le choix de la vitesse (en min/dot), nombre de répétition du message et durée entre deux messages.
La sortie hardware s’effectue sur la pin 11 du GPIO. Cette version ne permet que de travailler en CW ou FSKCW.
Les niveaux hauts représentent les traits et les points. Il est possible d’inverser la polarité.
La future version permettra également de générer un code DFCW.
Le logiciel s’utilise en mode console et affiche le message transmis en code morse visuel :

RPIqrss_screenComme il est peut être susceptible d’intéresser quelques OM, je le met à disposition dans la rubrique download.
N’hésitez pas à me faire part de vos remarques ou bugs!

73, Laurent

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Apr 20 2013

WSPR et Raspberry PI – 2850 km avec 10mW

Pi_filterIl y a quelques temps, j’ai acquis un Raspberry PI, sans vraiment savoir ce que j’allais en faire. Je me suis amusé un peu avec lui, histoire de voir ce qu’il avait dans le ventre. Puis je l’ai laissé de côté.
Jusqu’à que je tombe sur un article qui parlait d’utiliser le PI pour en faire un émetteur WSPR.
Toujours très intéressé pas le QRP, le QRSS et les modulations numériques, j’ai donc expérimenté la chose.

filter_30m

Le filtre passe-bas 30m.

Le matériel nécessaire est un Pi. Le signal généré de manière “software” avec un BCM2835 est de format carré, il est donc nécessaire de lui adjoindre en sortie un filtre passe bas.
Pour mes essais, j’ai choisi la bande des 30m.
Toutes les informations pratiques ainsi que pour l’installation software sont ici : https://github.com/threeme3/WsprryPi
Cette page contient un lien intéressant pour calculer rapidement le filtre : http://www.gqrp.com/harmonic_filters.pdf

pi_wspr_out_signal

Le signal en sortie de filtre avec une charge 50 ohms.

Le montage branché, il est d’abord nécessaire de contrôler l’émission au moyen d’un transceiver, (la fréq de l’oscillateur du Pi peut varier de cas en cas) et d’ajuster la fréquence afin d’être bien dans la bonne portion de bande WSPR et ainsi avoir des chances d’être reçu par des stations distantes.

Le montage produit un puissance d’environ 10dBm (10mW). Au départ, cette valeur m’a parue vraiment faible. J’émets régulièrement en WSPR, mais avec une puissance de 27dBm (500mW), et le distance maximum à laquelle mon signal ai été reçu est d’environ 4000km.
Les premiers essais ont été effectué vers 22h00 UTC et j’ai été fortement étonné en bien des résultats :

Rpi_first_report

Reports des premiers essais.

Peu de stations ont reçu mon signal et les niveaux sont faibles, mais les distances sont impressionnantes pour une si petite puissance.
En résumé, il est possible de transmettre un message à plus de 2800km avec juste 10mW et je trouve cela vraiment fascinant…

73, Laurent

 

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