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== 概述 == 初步定 APRS 方案 核心器件为: 1W VHF 模块 + GPS模块 + ATMEGA328 体积控制在一个18650电池的大小 外形验证可使用3D打印机 <br><br> == 进度 == ;>> 2014/11/08 [EPRS] Arduino + VHF 模块,APRS消息终于发送成功(PC串口调整VHF模块参数到144.640),原型系统通过验证 [[文件:Pro00.jpg | 500px]] ;>> 2014/11/13 [EPRS] Arduino + VHF 模块 + GPS 模块,APRS消息发送成功,系统稳定 [[文件:Pro03.jpg | 500px]] <br><br> == 手记 == === VHF 模块 === [[文件:VHF-Module.jpg]] SQ: 静噪输出控制脚;有信号接收时,SQ = 0;无信号接收时,SQ = 1 VOX_DET:声控功能开启时,声控触发状态指示:0 表示声控讲话结束;1 为声控讲话中;在声控功能关闭时,发射状态指示:0 为接收状态;1 表示发射状态 AF_OUT:音频输出 MIC1(NC):NC PTT:发射/接收控制脚;悬空:接收;接地:发射 PD:模块睡眠使能脚,0 为睡眠状态;1 为工作状态;模块上电时,默认为SLEEP状态。 必须接高电平才能进入工作状态 H/L:RF发射功率功选择:接地为低功率0.5W,悬空为高功率1W BAT:DC电源正极,3.3V ~ 5V ANT:天线 RXD:串口接收口 TXD:串口发送口 MIC_IN:音频输入口,外接音频输入时,信号电平不要超过15mV --- 设计考虑: * SQ/AF_OUT/MIC1 悬空,H/L 悬空 * PD 直接接电源正极 * RXD/TXD 接MCU串口 * VOX_DET 用于发射状态灯指示 * PTT 外围得有开关三极管控制接地,三极管开关通过MCU的数字口控制 * MIC_IN 接MCU的输出模拟口,但得做衰减,将模拟音频的电平控制在15mV以内 <br><br> ==== 串口协议 ==== 模块在上电工作后,如没有收到AT指令,其默认工作参数为: <pre> GBW = 12.5KHz TFV = 140.050MHz RFV = 140.050MHz CTCSS = 01,(接收和发射) SQ = 3, 扰频关闭 </pre> 另外,模块工作在数据通讯模式时,PTT脚不能接低电平 上电后,模块默认的串口配置为:9600bps 8N1 CTS/RTS <source lang=bash> >> AT+DMOCONNECT << +DMOCONNECT:0 >> AT+DMOVERQ << +DMOVERQ:D150V1.0 # AT+DMOSETGROUP # AT+DMOSETGROUP=GBW,TFV,RFV,RXCXCSS,SQ,TXCXCSS >> AT+DMOSETGROUP=0,144.6400,144.6400,0,3,0 << +DMOSETGROUP:0 </source> <br><br> === 音频衰减 === VHF 模块要求音频输入的幅度小于 15mV 而MCU 5V供电时,模拟口出的音频电平值最高在 648mV,因此他们之间需要做一个音频衰减,衰减量在 33dB 左右 3.3V 供电时,模拟口出的音频电平值最高在 320mV,因此他们之间需要做一个音频衰减,衰减量在 28dB 左右 [[文件:Mic-in-attenuator.png]] 此 L 型衰减电路,实际就是一个分压电路,实测尝试: VIN = 3.8V 供电时,MCU 模拟口的最高电平为 3.3V;R2 为 0.5K 时,衰减后的最高电平为 84mV;R2 为 0.68K,则最高电平为 110mV VIN = 5.0V 供电时,MCU 模拟口的最高电平为 5.0V;R2 为 0.5K 时,衰减后的最高电平为114mV;R2 为 0.68K,则最高电平为 148mV 注意:在 Arduino 板上,VIN 接的是稳压器件,最终输入给 MCU 的,设计上还是 5V 给电,虽然 VIN = 3.8V 时,其实际工作电压为 2.9V 理论上就是一个分压电路,实际测量,5V 供电时,PIN 脚的电压为 5V;3.8V 供电,PIN 脚电压为 3.4V,因此要保证衰减后的电平在 15mV 左右,则电路的衰减度为: 20*log10(5000/15) = 50.458 = 51 20*log10(3400/15) = 47.108 = 47 实际测量与计算一致:当 R1 为 22K,R2为 1K 时,L = 20*log10(22/1) = 27dB,衰减后的电平为原来的 1/22,3.8V 供电时,衰减为 154mV,3400/154 = 22,电容去耦再串个 1K,电平最大为 80mV 因此要达到 5V PIN 电平时的 51dB 衰减,R2 的值为: 22K/(5000/15) = 0.066K 22K/(3400/15) = 0.097K 实际发现,这么大的衰减,波形毛刺很多,可用性存疑 注意:实际使用中 R1 不能太大,100K 时,波形失真严重,不可用了 (注意:此应是示波器感应微弱信号能力不足导致,电阻的大小不会扰乱波形) 音频衰减参考这个:http://www.uneeda-audio.com/pads/ 衰减电路的理论,参考此页:http://en.wikipedia.org/wiki/Attenuator_(electronics) <br><br> === GPS模块 === GOTOP GAM-1433A-SF (Sirf III, Built-in LNA, -159dBm/-155dBm, MAX 45mA@3.3V) [[文件:GPS-Module.jpg]] * P1, VBAT, In, RTC Battery Input, 不用就悬空 * P2, TX0, Out, UART Output, 不用就悬空 * P3, RX0, In, UART Input, 不用需上拉 * P4, VCC, In, 模块供电 * P5, GND 串口默认波特效率为 9600bps 实际原型测试:使用 P2 收数据 (接 Arduion 的 D0/RX 口),P4(接 Arduino 3.3V), P5 (GND) 供电,其它悬空可正常收 GPS 数据 最终打版最好还是按着说明来,保证系统绝对的稳定 结构上,最好采用这个 20mm x 20mm 的:http://www.voosoo.cn/Article/gpsmoudle/222.html 备选:Gotop GAM-1513-MT http://detail.1688.com/offer/39894374327.html * navspark: http://www.cnx-software.com/2016/01/20/getting-started-with-navspark-mini-gps-module/ <br><br> === 电源管理 === 默认使用一节 18650 供电,电源部分需要解决充电问题,充电接口考虑使用 miniUSB 接口 或者直接设计成可拆卸的,到时没电了,扣出来充电即是 这个部分还有考虑设计开关机的方式 * 打通锂电池设计的各个环节:http://forum.eepw.com.cn/thread/244129/1 * 移动电源原理图详解:http://forum.eepw.com.cn/thread/229211/2 * http://www.yeyudo.cn/article.asp?id=212 --- 供电: Radio: 3.3 - 5V GPS: 3.3 - 5V MCU: 1.8 - 5.5V <br><br> == 资源 == * APRS 解码芯片 FX602:http://www.hellocq.net/forum/read.php?tid=254013 * 一键开关机电路参考:http://www.amobbs.com/thread-3670170-1-1.html <br><br> <br><br> <br><br> <br><br> <br><br>
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