Маленькие, автономные, питающиеся
от солнечных панелей радиомачки, висящие в лесу, вдалеке от
людей и дорог, передающие телеметрию. В этом что-то есть...
На эту идею меня натолкнули темы "Универсальный CW маячок" на радиосканнере, и "Приключения маячка 120мвт", "Маяк автономный полевой эволюция" на cqqrp.ru. Фото интересных девайсов оттуда.
И конечно американский форум HF Beacons (hfunderground.com) где собираются люди развлекавшиеся размещением пиратских маячков еще в 80-х.
Похоже тема эта началась вокруг пустыни Мохаве в 88 году. Сайт автора серии маяков http://auroralchorus.com/4096khz.htm (доступен ан вебархиве, фотки оттуда).
В общем в 88 году ему достался пакетик кварцев на 4096кгц за бакс. Поскольку он был фанатом кв-dxинга он решил - а почему бы не понапилить маячков и не раскидать по пустыне, с небольшим сдвигом их по частоте, чтобы когда все они попадают в широкую полосу ssb приемника получалась "песня".
И многие из них работают до сих пор, больше 20 лет.
Слышны на Kiwisdr сайта hfunderground и KFS. Но не всегда.
http://kiwisdr1.kfsdr.org:81/
Большинство их это простые пиликалки управляемые rc генераторами, хотя есть маяк который периодически транслирует обороты анемометра (вертушки измеряющей ветер), многие питаются только от солнечной батареи (daytimers), мощность в основном от 0.4 до 1.5 Вт. Многие имеют чирп (частота плавно меняется на несколько сотен герц во время телеграфной посылки). Не имеют даже фильтров на выходе. Оригинальные схемы маяков с сайта автора ниже:
Конструкция - часть устройств сделана на нормально разведенных платах, часть на макетках наотвали.
И да, еще один кластер на 6626 КГц.
Установлены в пустыне на камнях, антенны заброшены на соседние камни или катусы.
Пустыня Мохаве в пиратском движе также известна тем что там находилась самая удаленная от цивилизации телефонная будка, когда ее обнаружили на картах в 1999 году она обросла городскими легендами, туда стали звонить любители разной дичи, другие любители специально ездили туда чтобы принять звонок слчайного человека и поболтать, тусили там сутками, вели логи звонков, создавались сайты посвященные ей, и в итоге перед ее сносом туда приехал радиопират KMUD и вел трансляцию из пустыни на два передатчика времен второй мировой, принимая эти самые звонки людей - любителей городской мистики, Три дня и две ночи, записи трансляций есть на webarchive.
Недалеко от Барстоу кстати, на краю пустыни. Как раз где-то там начинается роман "Страх и ненависть в Лас-Вегасе". Интересно, есть ли тут связь.
Сейчас традиция маяков продолжается, фото новых девайсов периодически появляются на hfunderground.
Мне это тоже понравилось, так что я сделал несколько таких устройств.
Необходимая оснастка для настройки-измерялка мощности.
Первый на 70 милливатт, просто передающий захардкоженную информацию о мощности и координатах морзянкой на частоте 27.145 МГц. Питание только от солнечных панелей, которые оказались очень слабыми, так что находясь в Ленинградской области с ее постоянными тучами он почти всегда молчит. А прошлым летом он молчал и в солнечный полдень, так что похоже 4 года не прошли даром для солнечных панелей, или эпоксидная смола которой я защщал электронику в процессе термоциклирования сорвала какой-то компонент с платы.
Следующий радиомаячок был вывешен через год. Он
получил возожность измерять и передавать напряжение
развиваемое солнечной батареей, а главное - вел передачу
голосом, FM модуляцией на частоте 27.120, передатчик в
режиме C, выдает около 200 мвт, при этом солнечная панель
отдает честные 2 ватта, так что маяк с понижением напряжения
вечером, когда свет падает на панель под большим углом
умудряется работать при напряжении питания 4 вольта. Также
он передает информацию о координатах и мощности с помощью
RTTY, правда тоже FM модуляцией, а так же играет мелодию в
начале каждой передачи, каждые 10 минут.
Ардуино стоит без дополнительных модулей, я использовал библиотеку Talkie, которая является эмулятором синтезатора голоса. Для нее с помощью скрипта python-master можно записывать свои собственные сэмплы голоса.
Работа говорящего маячка
Говорящий маячок сделан на основе библиотеки Talkie. Все нужные для этого файлы и короткая инструкция есть в этом файле
Архив с файлами для говорящего маячка
Еще один маяк имеет мощность 500 милливатт при мощности
батареи 3 ватта, имеет свинцово-кислотную батарею на борту,
передает телеметрию в виде напряжений питания, температуры и
общего уровня эфирного шума, и работает на частоте 4095 кгц,
"стандартной" у американских операторов пиратских маячков.
Судя по всему сдох в 23 году.
У него имеется защита от перезаряда и переразряда аккумулятора, но все равно он не работал бОльшую часть этой зимы, так как солнечных дней почти не было, и установлен он неудачно, освещаясь максимум полдня.
Вот код
А вот схема.
На месте.
Дальше я нацелился на самую высокую точку в радиусе
сотен километров - отвал карьера в Путилово. На одном из
деревьев я сменил уже три радиомаячка, в третьем вроде
учтены все проблемы мешавшие работать. Сейчас работает
маяк на 27.143МГц, в надежном корпусе, солнечной
батареей на 3 ватта и LiFePo батареей 6А\ч.
Последний маяк там собран в корпусе-термосе (для замедления температурного дрифта)
Антенна настроена прямо на месте установки.
Сообщение маяка (каждые 5 сек передает букву Q, каждые 7 минут полное сообщение с позывным, координатами, мощностью, типом антенны, высотой над уровнем моря, состоянием батарей).
PHIFER 4096.
Еще один на 4096, 200мвт от аккума, 400мвт от солнечной панели, антенна - endfed. Даже слышен на моем вебсдр по ночам. Надо будет поднастроить антенну и добавить противовес. Жаль у нас маловато вебсдрок для контроля.
У меня тоже недавно дошли руки собрать примерно 10мвт маяк на 13.556МГц, он передает как маркер три импульса 0.1сек, 0.2сек и 0.3 сек разделенные 0.05 сек паузой с периодом 3 секунды. Каждые 150 посылок он со скоростью 3wpm передает позывной QTA, локатор, мощность, напряжения батарей и температуру.
Солнечная панель - 2 ватта, батарея - LiFePo 6000ма/ч
Девайс провисел почти год на балконе, а теперь вывешен недалеко от поселка, на вершине дерева высотой метров 12, антенна-диполь, изготовленный по размерам, но не настроенный, один луч направлен на северо-запад, второй - вертикально вниз. На моем websdr он не слышен, хотя расположен в 4-х км. Антеннна дополнительно защищена газовым разрядникром.
Поскольку любая батарея со временем дохнет, то чтобы передатчик работал хотя бы от солнца я модифицировал схему заряда, теперь в случае КЗ аккумулятора или глубокого разряда при включении заряда она не снизит напряжение на солнечной батарее ниже напряжения отключения процессора (определяется стабилитроном)
Как основу для всех маяков я использовал скетч NicoVarg99
Arduino-CW-beacon/beacon.ino at master · NicoVarg99/Arduino-CW-beacon · GitHub
В принципе если вам нужна простая пиликалка то можно использовать скетч не меняя.
Но добавив немного обвеса и простого кода можно сделать устройство интереснее, например заставить контролировать напряжения аккумулятора. управлять зарядом, измерять температуру (для этого понадобится один единственный диод) и измерять еще что-нибудь, буквально что угодно - у ардуино есть несколько АЦП входов и датчиков можно навешать огого. Например поставить усилитель с детектором от антенны и измерять уровень НЧ шума атмосферы.
CW маяк-автоответчик
Для ардуино есть проект очень простого декодера азбуки морзе (он кстати используется и в проекте кв-трансивера USDX) с минимальным обвесом атмеги. Конечно совсем слабые сигналы он не слышит, но с нормальным уровнем декодирует адекватно. Я его собирал и устройство вполне себе рабочее.
ARDUINO CW decoder (planker.dk)
На основе этого декодера и скетча CW-передатчика я скомпилил скетч который декодирует CW и отвечает на принятые команды, маяк-CW robot на ардуинке. Его схема может выглядеть примерно так
Вот скетч с описанием.
Контроллер радиомаяка на Attiny85.
По разным причинам вместо плат ардуино можно использовать attiny85. Потребляет она всего миллиампер, а работает от 1,8 вольт. Ресурсов вполне достаточно для работы сложной программы с передачей телеметрии о состоянии батарей и данных с датчика 1-wire ds18b20.
Прошивка маяка.
При снижении напряжения аккумулятора ниже некоторого критического (задается в прошивке) заряд аккумулятора происходит не полным током а через 8% ШИМ (тоже задается в программе), чтобы батарея не шунтировала сильно солнечную панель и не просаживала на ней напряжение и не перезапускала микроконтроллер. Также есть фича передачи маловажной информации, можно ввести несколько фраз которые будут передаваться по очереди, например с одним сообщением передается тип антенны, со следующим - высота установки, с третьим - мощность, и так по круту.
Контроллер прошивается с помощью ардуины выступающей тут в качестве программатора. Прошить можно контролллер впаянный в схему.
В результате множества тестов пришел к минималистичному
и эффективному передатчику. Работает с кварцами от 4096
до 27мгц, нужно только настроить выходной контур (выход
кстати тоже может быть разным, дроссель + п-контур,
контур с индуктивной связью, с отводом, с питанием
end-fed итд).
Установка маяка на дерево.
Для установки маяка на дерево (обычно сосну) нужно найти в лесу полянку на северной стороне которой стоит дерево у которого есть значительный промежуток между сучьями, чтобы не затеняли панель, и сучья снизу ствола на высоте хотя бы человеческого роста, чтобы можно было забраться туда. Поэтому я решил устанавливать их иначе, поверх сучьев. План действий показан на картинке. Делаем маячок с креплением в виде пары петель. Перекидываем веревку поверх нескольких сучьев повыше, отрезаем грузик, пропускаем веревку с одной стороны через одно кольцо, с другой стороны привязываем конец веревки, подключаем полотно антенны с грузиками на концах, тянем веревку, маяк возносится вверх, при этом его не развернет ветром, т.к. веревка крепится с двух сторон. Когда подняли достаточно незаметно привязываем веревку в доступном месте. Закидываем антенну с помощью грузиков. Все.
Результат, маяк на 13.556МГц (ISM, HIFER)
На эту идею меня натолкнули темы "Универсальный CW маячок" на радиосканнере, и "Приключения маячка 120мвт", "Маяк автономный полевой эволюция" на cqqrp.ru. Фото интересных девайсов оттуда.
И конечно американский форум HF Beacons (hfunderground.com) где собираются люди развлекавшиеся размещением пиратских маячков еще в 80-х.
Похоже тема эта началась вокруг пустыни Мохаве в 88 году. Сайт автора серии маяков http://auroralchorus.com/4096khz.htm (доступен ан вебархиве, фотки оттуда).
В общем в 88 году ему достался пакетик кварцев на 4096кгц за бакс. Поскольку он был фанатом кв-dxинга он решил - а почему бы не понапилить маячков и не раскидать по пустыне, с небольшим сдвигом их по частоте, чтобы когда все они попадают в широкую полосу ssb приемника получалась "песня".
И многие из них работают до сих пор, больше 20 лет.
Слышны на Kiwisdr сайта hfunderground и KFS. Но не всегда.
http://kiwisdr1.kfsdr.org:81/
Большинство их это простые пиликалки управляемые rc генераторами, хотя есть маяк который периодически транслирует обороты анемометра (вертушки измеряющей ветер), многие питаются только от солнечной батареи (daytimers), мощность в основном от 0.4 до 1.5 Вт. Многие имеют чирп (частота плавно меняется на несколько сотен герц во время телеграфной посылки). Не имеют даже фильтров на выходе. Оригинальные схемы маяков с сайта автора ниже:
Конструкция - часть устройств сделана на нормально разведенных платах, часть на макетках наотвали.
И да, еще один кластер на 6626 КГц.
Установлены в пустыне на камнях, антенны заброшены на соседние камни или катусы.
Пустыня Мохаве в пиратском движе также известна тем что там находилась самая удаленная от цивилизации телефонная будка, когда ее обнаружили на картах в 1999 году она обросла городскими легендами, туда стали звонить любители разной дичи, другие любители специально ездили туда чтобы принять звонок слчайного человека и поболтать, тусили там сутками, вели логи звонков, создавались сайты посвященные ей, и в итоге перед ее сносом туда приехал радиопират KMUD и вел трансляцию из пустыни на два передатчика времен второй мировой, принимая эти самые звонки людей - любителей городской мистики, Три дня и две ночи, записи трансляций есть на webarchive.
Недалеко от Барстоу кстати, на краю пустыни. Как раз где-то там начинается роман "Страх и ненависть в Лас-Вегасе". Интересно, есть ли тут связь.
Сейчас традиция маяков продолжается, фото новых девайсов периодически появляются на hfunderground.
Мне это тоже понравилось, так что я сделал несколько таких устройств.
Необходимая оснастка для настройки-измерялка мощности.
Первый на 70 милливатт, просто передающий захардкоженную информацию о мощности и координатах морзянкой на частоте 27.145 МГц. Питание только от солнечных панелей, которые оказались очень слабыми, так что находясь в Ленинградской области с ее постоянными тучами он почти всегда молчит. А прошлым летом он молчал и в солнечный полдень, так что похоже 4 года не прошли даром для солнечных панелей, или эпоксидная смола которой я защщал электронику в процессе термоциклирования сорвала какой-то компонент с платы.
Ардуино стоит без дополнительных модулей, я использовал библиотеку Talkie, которая является эмулятором синтезатора голоса. Для нее с помощью скрипта python-master можно записывать свои собственные сэмплы голоса.
Работа говорящего маячка
Говорящий маячок сделан на основе библиотеки Talkie. Все нужные для этого файлы и короткая инструкция есть в этом файле
Архив с файлами для говорящего маячка
У него имеется защита от перезаряда и переразряда аккумулятора, но все равно он не работал бОльшую часть этой зимы, так как солнечных дней почти не было, и установлен он неудачно, освещаясь максимум полдня.
Вот код
А вот схема.
На месте.
Последний маяк там собран в корпусе-термосе (для замедления температурного дрифта)
Антенна настроена прямо на месте установки.
Сообщение маяка (каждые 5 сек передает букву Q, каждые 7 минут полное сообщение с позывным, координатами, мощностью, типом антенны, высотой над уровнем моря, состоянием батарей).
Еще один на 4096, 200мвт от аккума, 400мвт от солнечной панели, антенна - endfed. Даже слышен на моем вебсдр по ночам. Надо будет поднастроить антенну и добавить противовес. Жаль у нас маловато вебсдрок для контроля.
HIFER
В американских
законах помимо легального вещания малой мощностью на
верхнем краю СВ диапазона LPAM есть лазейка в
законах, которая НЕ ЗАПРЕЩАЕТ излучать в ISM
диапазоне 13.55МГц сигнал с некоторой
напряженностью поля на определенном расстоянии от
устройства. Пересчет напряженности в мощность
излучаемую через диполь дает 2 милливатта
разрешенной мощности передатчика.
Движ как говорится широко популярен в узких кругах, вплоть до того что на амазоне продаются наборы для изготовления таких маячков, включающие в себя прошитый микроконтроллер. Маяки обычно имеют трехбуквенный позывной передаваемый довольно медленным морзе-кодом, почти QRSS.
Ну или такое легко собирается из готового КМОП генератора и ардуины.
Наблюдение за маячками и поиск новых - активная тема на HFUNDERGROUND
Удачно расположив антенну такого девайса можно пиликнуть очень далеко. Вот например QRSS маячок W4DEX и места его приема.
Кстати однажды он добил до АВСТРАЛИИ
Движ как говорится широко популярен в узких кругах, вплоть до того что на амазоне продаются наборы для изготовления таких маячков, включающие в себя прошитый микроконтроллер. Маяки обычно имеют трехбуквенный позывной передаваемый довольно медленным морзе-кодом, почти QRSS.
Ну или такое легко собирается из готового КМОП генератора и ардуины.
Наблюдение за маячками и поиск новых - активная тема на HFUNDERGROUND
Удачно расположив антенну такого девайса можно пиликнуть очень далеко. Вот например QRSS маячок W4DEX и места его приема.
Кстати однажды он добил до АВСТРАЛИИ
У меня тоже недавно дошли руки собрать примерно 10мвт маяк на 13.556МГц, он передает как маркер три импульса 0.1сек, 0.2сек и 0.3 сек разделенные 0.05 сек паузой с периодом 3 секунды. Каждые 150 посылок он со скоростью 3wpm передает позывной QTA, локатор, мощность, напряжения батарей и температуру.
Солнечная панель - 2 ватта, батарея - LiFePo 6000ма/ч
Девайс провисел почти год на балконе, а теперь вывешен недалеко от поселка, на вершине дерева высотой метров 12, антенна-диполь, изготовленный по размерам, но не настроенный, один луч направлен на северо-запад, второй - вертикально вниз. На моем websdr он не слышен, хотя расположен в 4-х км. Антеннна дополнительно защищена газовым разрядникром.
Технические детали.
Поскольку любая батарея со временем дохнет, то чтобы передатчик работал хотя бы от солнца я модифицировал схему заряда, теперь в случае КЗ аккумулятора или глубокого разряда при включении заряда она не снизит напряжение на солнечной батарее ниже напряжения отключения процессора (определяется стабилитроном)
Arduino-CW-beacon/beacon.ino at master · NicoVarg99/Arduino-CW-beacon · GitHub
В принципе если вам нужна простая пиликалка то можно использовать скетч не меняя.
Но добавив немного обвеса и простого кода можно сделать устройство интереснее, например заставить контролировать напряжения аккумулятора. управлять зарядом, измерять температуру (для этого понадобится один единственный диод) и измерять еще что-нибудь, буквально что угодно - у ардуино есть несколько АЦП входов и датчиков можно навешать огого. Например поставить усилитель с детектором от антенны и измерять уровень НЧ шума атмосферы.
Для ардуино есть проект очень простого декодера азбуки морзе (он кстати используется и в проекте кв-трансивера USDX) с минимальным обвесом атмеги. Конечно совсем слабые сигналы он не слышит, но с нормальным уровнем декодирует адекватно. Я его собирал и устройство вполне себе рабочее.
ARDUINO CW decoder (planker.dk)
На основе этого декодера и скетча CW-передатчика я скомпилил скетч который декодирует CW и отвечает на принятые команды, маяк-CW robot на ардуинке. Его схема может выглядеть примерно так
Вот скетч с описанием.
По разным причинам вместо плат ардуино можно использовать attiny85. Потребляет она всего миллиампер, а работает от 1,8 вольт. Ресурсов вполне достаточно для работы сложной программы с передачей телеметрии о состоянии батарей и данных с датчика 1-wire ds18b20.
Прошивка маяка.
При снижении напряжения аккумулятора ниже некоторого критического (задается в прошивке) заряд аккумулятора происходит не полным током а через 8% ШИМ (тоже задается в программе), чтобы батарея не шунтировала сильно солнечную панель и не просаживала на ней напряжение и не перезапускала микроконтроллер. Также есть фича передачи маловажной информации, можно ввести несколько фраз которые будут передаваться по очереди, например с одним сообщением передается тип антенны, со следующим - высота установки, с третьим - мощность, и так по круту.
Контроллер прошивается с помощью ардуины выступающей тут в качестве программатора. Прошить можно контролллер впаянный в схему.
Для установки маяка на дерево (обычно сосну) нужно найти в лесу полянку на северной стороне которой стоит дерево у которого есть значительный промежуток между сучьями, чтобы не затеняли панель, и сучья снизу ствола на высоте хотя бы человеческого роста, чтобы можно было забраться туда. Поэтому я решил устанавливать их иначе, поверх сучьев. План действий показан на картинке. Делаем маячок с креплением в виде пары петель. Перекидываем веревку поверх нескольких сучьев повыше, отрезаем грузик, пропускаем веревку с одной стороны через одно кольцо, с другой стороны привязываем конец веревки, подключаем полотно антенны с грузиками на концах, тянем веревку, маяк возносится вверх, при этом его не развернет ветром, т.к. веревка крепится с двух сторон. Когда подняли достаточно незаметно привязываем веревку в доступном месте. Закидываем антенну с помощью грузиков. Все.
Результат, маяк на 13.556МГц (ISM, HIFER)