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Módulos
Codificador
Pic-Módem
Telemetría y UI-View

 

 

EA3CNO, Antoni Navarro
22/12/2002

TRANSMISIÓN DE TELEMETRÍA

Para poder visualizar a distancia las medidas tomadas de los parámetros de funcionamiento de repetidores u otros equipos, se describe un sistema de transmisión de datos de telemetría, para ser utilizado en la red APRS

Consta de dos circuitos: el codificador propiamente dicho y un módem que convierte la señal serie de RS-232 a protocolo AX.25. La velocidad podrá variarse entre 300 y 2400 bps.

La trama estándar de telemetría APRS permite enviar un máximo de 5 canales analógicos y 8 digitales (ON/OFF). El codificador deberá ser capaz de enviar todos estos canales.

Para hacer las primeras pruebas de codificación se ha empleado un microcontrolador PIC 16F84. este chip no dispone de convertidores A/D internos, por lo que se ha recurrido a dos circuitos externos. Con este PIC la capacidad de gestionar canales de telemetría queda reducida a dos. El circuito puede adaptarse a cualquier aplicación en la que se nos requiera monitorizar dos señales. También se ha dispuesto de una pantalla LCD para visualizar las medidas retransmitidas vía radio.

Cuando se tenga el programa más desarrollado se pasará a emplear un PIC 16F876 que permite 5 entradas utilizables como convertidores A/D y suficientes ports de entrada/salida para los canales ON/OFF (digitales).

La trama generada también puede visualizarse a través del puerto serie mediante un PC y un programa terminal, a la velocidad de 4800 bds.

Una vez obtenida la trama de telemetría, con protocolo RS-232, hay que adaptarla al protocolo AX.25 para lo que se ha desarrollado un circuito con una filosofía parecida a la de Pic-Encoder de TAPR (Pic-E). A este circuito le llamamos Pic-Módem. Permite emplearse en numerosas aplicaciones: los programas escritos para Pic-E funcionaran bien en este circuito.

En el diseño de los circuitos se ha procurado la máxima flexibilidad para que puedan ser utilizados en la mayoría de aplicaciones posibles.

En el diagrama siguiente puede verse el conexionado de los diferentes módulos que componen el sistema:

RS-232

AX.25

CH-1
CH-2



Antena

Codificador

Pic-Módem

TCVR Radio

Ese es el aspecto de las tramas recibidas mediante el programa UI-View32 (1.84):

2002-dic-02 09:36:08 (local time) Seq.No. 016
CH-1: 1,8424 CH-2: 4,5276 Analogue 3:0
Analogue 4:0 Analogue 5:0
Bit 1: Off Bit 2: Off Bit 3: Off Bit 4: Off
Bit 5: Off Bit 6: Off Bit 7: Off Bit 8: Off

2002-dic-02 09:36:08 (local time) Seq.No. 017
CH-1: 1,8228 CH-2: 4,5276 Analogue 3:0
Analogue 4:0 Analogue 5:0
Bit 1: Off Bit 2: Off Bit 3: Off Bit 4: Off
Bit 5: Off Bit 6: Off Bit 7: Off Bit 8: Off

CODIFICADOR PARA TELEMETRíA DE 2 CANALES

Este circuito ha sido diseñado para medir dos señales distintas que pueden visualizarse localmente en una pantalla LCD y además son transmitidas a un puerto RS-232 para ser tratadas por un PC o enviadas a otros equipos.

Ambas entradas permiten medir tensiones de entre 0 i +5 voltios, aunque este rando de medida puede ajustarse, tanto en el umbral inferior como en el superior. En en inferior la tensión de entrada es ajustada mediante un divisor de tensión. En el superior mediante una resistencia ajustable que varía la tensión de referencia en el convertidor A/D. Si se excede la tensión por encima de los +5V un divisor de tensión en la entrada adaptará el nivel.

Las tensiones presentes en las entradas son transformadas (mediante los cálculos que efectúa el microcontrolador) a los parámetros de medida requeridos, visualizándose en la pantalla LCD. Por ejemplo: un sensor de temperatura que entregue entre 0 y +0,5V a la entrada, será visualizado como 0 a +50ºC en la pantalla.

La trama de telemetría generada por el codificador transmite el número de secuencia y los dos canales de telemetría de están monitorizando. Para el resto de canales de la trama de envían como nivel "0".

Con este codificador podremos utilizar gran número de sensores, adaptando las salidas de estos a las escalas de medida escogidas, visualizaremos sus valores en la pantalla LCD y podremos transmitirlas desde el puerto serie RS-232, con una velocidad también programable.

En esta aplicación de utiliza el programa Codif_2C.hex, del cual pueden adaptarse y configurarse todos los parámetros.

PIC-MÓDEM

El circuito que se describe está diseñado con la misma filosofía del Pic-E. Para transmitir datos vía radio a una velocidad de 1200 bps, el circuito adapta una transmisión serie RS-232, al protocolo AX.25. Se ha basado en el Pic-E para poder aprovechar los programas escritos para éste que con totalmente compatibles. Además se han escrito otros para diversas aplicaciones.

Se ha sustituido el chip MX-614 (módem de 1200 bps) por dos integrados: un XR2206 generador de señal senoidal y un XR2211 demodulador de FSK. Con ellos tenemos la posibilidad de cambiar la frecuencia de los tonos pudiendo adaptar el circuito para transmitir a velocidades diferentes de 1200 bps (p.e. 300 utilizados en HF ó 2400 bps) y trabajar con squelch abierto.

La trama AX.25 generada por PIC-MÓDEM contiene dos partes. Unos campos fijos como el indicativo, destino, coordenadas de la estación, etc. Y otros variables como datos de telemetría, meteorológicos, etc. Para poder disponer de más memoria para los variables, los campos fijos están grabados dentro del PIC y los variables son entrados desde el puerto serie. De esta forma, PIC-MÓDEM queda personalizado para cada indicativo y ubicación.

 Para probar y ajustar el circuito se ha escrito el programa "PicM_tst". Con el se ajusta la frecuencia de los tonos, se verifica el funcionamiento del puerto serie y la velocidad de transmisión. También permite ajustar la desviación de frecuencia del transceptor de radio.

En esta aplicación se utiliza el programa Tlmtry_1.hex que también permite adaptar y configurar todos los parámetros.

Existe mucha más información de estos circuitos así como de los programas para su funcionamiento. Si alguien está interesado en su montaje o en su posible utilización en marcha en instalaciones puede contactar con: EA3CNO, Antoni Navarro 

 

Última modificación: 29/12/2002
Administrador: ea3dxr@amsat.org