[STALKER_Tipany]

На идею создания подобного устройства натолкнули несколько событий. Как необходимость иметь возможность связываться друг с другом на большой дистанции (если получится 15км), возможность с помощью нее находить заблудившихся в лесу/отставших от группы, и по возможности быть компактной, легкой, носимой и экономичной по энергопотреблению.

Обдумывать что рация должна уметь делать начали с Neyasit, пока вышло такое:

1. Передавать/принимать сообщения (капитан очевидность)
2. Иметь модуль GPS для определения своих координат.
3. Уметь передавать GPS координаты другим участникам.
4. Иметь "черный ящик" - бортовой самописец по сохранению данных о переписке
5. Показывать вектор на рацию, которая отправила сообщение( плюшка, не обязательна)
6. Возможность создавать каналы связи при которых можно выбрать кто будет видеть переписку.(для каких либо тактических действий)

Может что то пропустил.

В интернете есть видео(оно и подтолкнуло к началу реализации данного проекта), в котором при помощь модулей LoRa (китайского производства) отправлял и принимал сообщения на 15км расстоянии.



Конечно же голосом общаться удобнее чем писать СМС, однако для передачи голоса нужна большая скорость работы радиоканала - LoRa может, но при большой скорости передачи сильно режется дистанция работы. Поэтому на данном этапе(дальность связи приоритетна) остановимся(возможно только "пока") на СМС сообщениях.

Основой данного устройства будет Arduino. Подключаем к ней модуль LoRa



Дальше достаточно подключить кабелем к ПК(или смартфону) соответственно не забываем о антенне



И такое же проделать со вторым модулем и уже можно переписываться. Так проверили вообще работает ли эта "штука". работает!
Теперь эту штуку нужно сделать автономной(чтоб ПК не таскать за собой) - Нужна клавиатура (точнее ввод букв) и экран.
Здесь уже пошли варианты.
Из за ограниченности ножек на ардуине, нужно все делать как можно меньшим колличеством используемых портов.
Какую клавиатуру использовать, и клавиатуру ли?

Есть 3 варианта:
1. Полноценная клавиатура +/- 50 кнопок.
2. Клавиатура по принципу мобильного телефона
3. Клавиатура на крутилке (энкодере)

Все 3 варианта можно уместить в 1-2 провода ( + и - питание не учитывается). Но здесь вопрос удобства. Крутилка занимает мало места но не удобно набирать текст. Клавиатура телефона чуть лучше но тоже имеет определенные неудобства. В идеале клавиатура на 50 кнопок(не купишь, делай сам)
Лазерный принтер, паяльник, кнопки...


Сделать реально.

Но в работе эта штука показала "зубы". Из за того что ардуина считывает каждую кнопку как "другое напряжение" точность резисторов на кнопках должна быть велика и не вздумай даже дышать на клавиатуру а то текст наберешь. Касание к корпусу кнопки, не говоря уже о касании к проводам или самой плате - приводит к набору символов.
Это все можно победить, заморочившись лакировкой платы, закрытия кнопок изолятором.
Но вопрос "А как нажимать маленькие кнопки?" тем более зимой, остался открытым. На него можно ответить определившись с габаритами корпуса и расположением клавиатуры и экрана.
тогда можно разбросать кнопки и тем самым получить хорошую рабочую клавиатуру.

На этапе проработки концепта использовал клавиатуру от старого советского калькулятора (качество ее выполнения на высоте) и клавиатура дает разлет по напряжению на одной кнопке в 2 ед. из 1024.



Собрали - включили...



А на компьютере тем временем:


ЗАРАБОТАЛО!!! сколько было пляски с бубном вокруг программного кода я лучше промолчу.

Как видно я поставил самый простой и первый попавшийся экран. Это экран 1602. Но их есть много.
Neyasit хотел использовать экран с электронными чернилами - но заставить его работать у нас не вышло (руки кривые) Однако у него есть недостаток он не любит отрицательных температур.

Проверка на дальность провалилась. У меня только один автономный модуль, второй на столе в доме возле ПК. По прямой LoRa "пробила" около 500-800 метров(убив попутно телефон - источник питания для лоры). Как выяснилось мой дом это "Клетка фарадея" и не удивительна дальность из за этого, в добавок на колене сделанная антенна скорее всего тоже обрезала дальность связи.

На данный момент тесты на дальность провести не смогу хотя бы по причине нехватки экранов, клавиатур...Заказать понятно - пока не могу.

Но есть задачи которые нужно обдумать и решить:
Какой будет экран?
Как располагать корпус и начинку в нем? Экран и клавиатура как на классических портативках или вдоль корпуса? Как удобнее?...
И не только эти.
Должен ли GPS модуль работать постоянно? или только когда его "в ручную" включили? и т.д.

Ждем идей от вас

[Neyasit]

GPS модуль должен периодически включаться и засыпать. Горячий старт приводит к быстрому поиску координат, при холодном он может их искать минут пять, что слишком много... Постоянная работа не вариант от слова совсем, модули, даже хорошие, едят 30 мА в среднем, это слишком... Ведь за сутки он откусит порядка 720 мА/ч, то есть больше, чем скорее всего вся рация за день. А вот если пробуждение раз, скажем, в 5 минут на 15 сек, а потом сон, то можно очень недурно экономить...
Корпус... Есть смысл подумать о двух вариантах, один классический(так как можно поднять над головой и потенциально увеличить радиус связи, в этом его плюшка), ну а второй своего рода наруч(когда свободна только одна рука, можно без проблем ответить, или кинуть координаты GPS в экстренном режиме, что с классикой неприменимо)
Экран... Сейчас с этим вопросом все довольно сложно. Для рации классической подойдет и самый распространённый, но вот классический тип менее удобен... А для второго вопрос компоновки выходит не из простых уже...
Целесообразно было бы заложить и еще одну возможность- возможность подключения внешних устройств... Но это уже на улучшенные ревизии рации, в базе оно слишком сложно, да и вне снайпингов не нужно

[Iserp]

Ого!
А на какой частоте оно работает?

Подумалось, что «кто нам мешает, тот нам поможет», и раз ввод оказывается чувствительным к прикосновениям, можно было бы сделать емкостной ввод или что-то подобное. Чтобы получилась пластина, и в зависимости от места прикосновения к ней набирается определенная буква. Но это тоже неудобно если в перчатках.
Другая альтернатива - декодер азбуки морзе. Потребуется 1 кнопка для собственно ввода и несколько управляющих кнопок.

[STALKER_Tipany]

Iserp сказал:

А на какой частоте оно работает?

433MHz. Но у нее это не фиксировано. Как раз каналы она формирует изменением частоты 410.125～ 493.125MHz.

Iserp сказал:

Другая альтернатива - декодер азбуки морзе. Потребуется 1 кнопка для собственно ввода и несколько управляющих кнопок.

Не все знают азбуку морзе. Можно подобный принцип реализовать на крутилке или на кнопках, просто пролистываешь алфавит до нужной буквы и подтверждать ее. Или вообще ползунковым резистором

Neyasit сказал:

GPS модуль должен периодически включаться и засыпать.

Может так и придется. Но возможно GPS будет только "на крайний случай", и только в критической ситуации по команде включатся и работать, тем самым пусть и 5 минут будет греться, но это все затраты за сутки.

[Bolo]

В малой дальности виновата не идея или LoRa, а аппаратная часть радиосвязи. Ну и понятно антенна на столе в "клетке фарадея" или в здании - не лучший способ.
Ида, ардуинка - это не очень на аутдор ориентированная штука. Хотя накрутить защиты и мощный корпус может спасти.
Проект интересный!

[STALKER_Tipany]

Тут еще есть узкие места, помимо небольшого количества портов еще и ограниченный объем памяти. Есть хорошие ЖК экранчики, но их библиотеки порой занимают практически всю память.
С герметичностью да, нужно герметизировать. Ну по крайней мере на крайний случай всю полость рации можно залить силиконом. В нужных местах радиаторы оставить(если понадобится).

[Neyasit]

STALKER_Tipany (23 июля 2022 - 17:38) писал:

Может так и придется. Но возможно GPS будет только "на крайний случай", и только в критической ситуации по команде включатся и работать, тем самым пусть и 5 минут будет греться, но это все затраты за сутки.

Вот в критической ситуации как раз и надо, что бы старт был максимально быстрым... Первым пакетом отправляются последние полученные координаты, вторым уточненые уже...
Пять минут могут линию провести запросто, потери времени недопустимы в этой ситуации...

[Neyasit]

Bolo (23 июля 2022 - 23:23) писал:

Ида, ардуинка - это не очень на аутдор ориентированная штука. Хотя накрутить защиты и мощный корпус может спасти.

Ну, она хоть и не рассчитана, но и не настолько уязвима. Не больше, чем тот же Баофенг
Вот только намного ремонтопригоднее, нежели последний

[STALKER_Tipany]

Вот прикидочные варианты расположения кнопок
Если есть идеи то не молчите

[Bolo]

На 3-м варианте антенну сместить влево, - то выйдет по мне толково, особенно можно будет использовать боковые кнопки как функциональные с подписью на экране.

[STALKER_Tipany]

Bolo сказал:

подписью на экране

На такую плюшку может не хватить памяти, но было бы круто

[Iserp]

Кстати, при ограниченной памяти помогает написание программы шитым кодом. У меня есть некоторый опыт работы с ним, я даже свой интерпретатор виртуальной машины языка Форт когда-то писал.

[STALKER_Tipany]

Будет круто!

[Neyasit]

STALKER_Tipany (25 июля 2022 - 11:58) писал:

Такая форма на роль рации-наруча хороша, только антенну надо иначе как то размещать у такой будет, в таком варианте будет люто мешать
Идея про функциональные кнопки конечно интересная, и в теории могла бы неслабо там уменьшить клавиатуру при определённом подходе к ней, только вот это какой же экран должен там быть, что бы этим было удобно пользоваться...
Хоть экран из телефона ставь и используй его и как клаву и сама все остальное... Но хрупкий же зараза, и ест сравнительно много... Это не касаясь его библиотеки.

[Neyasit]

Iserp (25 июля 2022 - 23:35) писал:

Кстати, при ограниченной памяти помогает написание программы шитым кодом. У меня есть некоторый опыт работы с ним, я даже свой интерпретатор виртуальной машины языка Форт когда-то писал.

А ты с какими языками работал?

[Iserp]

Neyasit (26 июля 2022 - 17:13) писал:

А ты с какими языками работал?

Я с 6 лет начал программировать, и это долгое время было моим основным хобби. Мне особенно интересны были экзотические языки, такие как Форт и АПЛ. Форт привлекает своей дзен-простотой и возможностью самому с нуля написать интерпретатор. Всю суть форта можно описать одной фразой: программа на нем состоит из набора слов, разделенных пробелами, а каждое слово само по себе является программой, которая реализует то, что это слово должно делать. Поначалу я пытался его написать на ассемблере для x86 под ДОС, а потом мне попался диск с кучей готовых реализаций форта, и свою я делать не стал. Позже уже в эпоху кнопочных мобильных телефонов с JavaME вернулся к Форту, и сделал версию для мобильников. В ней можно было как писать программы прямо на телефоне, так и загружать свои программы в форт-систему с помощью компьютера.
Сейчас проверил, даже сайт мой с этой системой жив http://sergey-frt.narod.ru/frt_sci.html

Но вскоре мобильники с явой уступили место андроиду, и эту форт-систему я забросил.

Долгое время по работе я использовал язык J, это производная от древнего языка APL. Его главная фича это возможность писать сверх-короткие (но трудно читаемые) программы для вычислений с массивами и матрицами. При этом за счет векторных операций не используются циклы. Но для совместимости с коллегами пришлось перейти на Питон. И сейчас по работе использую в основном Питон, Си и Фортран (последний до сих пор любят в научных кругах).

В общем, на каком языке писать, мне по большому счету без разницы, современные языки осваиваются за час, а при наличии интернета можно сразу начинать писать на незнакомом языке. Совсем другое дело это платформа, т.е. совокупность используемых библиотек. Я хорошо знаком только со «стандартным» вводом-выводом, т.е. консоль и файлы. Немного пробовал в javascript Millimetron sensitivity calculator
Остальное, т.е. библиотеки для создания интерфейса под винду, линукс, андроид, или что-то кроссплатформенное — осваивать нужно довольно долго. Т.е. можно пытаться писать для них отталкиваясь от примеров в интернете, но это будет медленно.

[STALKER_Tipany]

Для Ардуины используется Си
Хотя по большому счету ардуина это просто микроконтроллер серии AVR, в который можно загружать исполняемый (.hex) файл

[STALKER_Tipany]

Небольшое обновление. Получилось подключить GPS модуль, на данный момент это NEO-6M. не самый хороший в энергосбережении, но для проверки и взаимодействия - пойдет.
Пока по примитиву, отключив все( в том числе даже клавиатуру для проверки библиотек и программного кода) запустил модуль. Работает, выдает широту и долготу (все остальное, точную дату/время... не выводил)

И уже нашел еще одно требование к клавиатуре.

На первом включении, еще когда только подпаял GPS модуль и не менял прошивку, клавиатура сама начала набирать текст.

Предполагаю это как раз из-за модуля, его работа создает "шум" в проводах клавиатуры и как результат - самонабор.

Каким образом можно от этого избавиться? Поскольку это все будет в одном корпусе и очень близко друг к другу, возможно экранировать придется не только провода но и саму плату с кнопками.

[Neyasit]

STALKER_Tipany (18 сентября 2022 - 12:33) писал:

Небольшое обновление. Получилось подключить GPS модуль, на данный момент это NEO-6M. не самый хороший в энергосбережении, но для проверки и взаимодействия - пойдет.
Пока по примитиву, отключив все( в том числе даже клавиатуру для проверки библиотек и программного кода) запустил модуль. Работает, выдает широту и долготу (все остальное, точную дату/время... не выводил)

И уже нашел еще одно требование к клавиатуре.

На первом включении, еще когда только подпаял GPS модуль и не менял прошивку, клавиатура сама начала набирать текст.

Предполагаю это как раз из-за модуля, его работа создает "шум" в проводах клавиатуры и как результат - самонабор.

Каким образом можно от этого избавиться? Поскольку это все будет в одном корпусе и очень близко друг к другу, возможно экранировать придется не только провода но и саму плату с кнопками.

GPS это хорошо, наводки... Это плохо. Даже очень... Очень чувствительные входы по току, слишком я бы сказал... А печать была во всем диапазоне, или только в части?

[STALKER_Tipany]

Одну букву только печатал