ДУК / D-Star Узловой Контроллер

 

 

Назначение

D-Star Узловой Контроллер (ДУК) или Micro D-Star Node Controller совместно с VHF / UHF радиостанцией и компьютером предназначен для создания узла (Node/Hot Spot) и репитера (Repeater), работающих в протоколе D-Star .

D-STAR (Digital Smart Technologies for Amateur Radio) — радиолюбительский цифровой радио протокол передачи речи и данных, разработанный Японской радиолюбительской Лигой (JARL) с целью развития цифровых технологий радиосвязи.

Цифровой протокол D-STAR обеспечивает высокое качество сигнала при существенно меньшей занимаемой полосе спектра по сравнения с не цифровыми аналогами. Если уровень сигнала выше минимального порога, и отсутствует многолучевое распространение, то качество принятого сигнала будет выше, чем аналогового сигнала той же мощности.

D-STAR совместимые трансиверы могут работать в диапазонах VHF (144-146 МГц), UHF (430-440 МГц) и SHF (1240-1300 МГц). В дополнение к цифровой передачи голоса протокол D-STAR также предоставляет возможность передачи данных, что позволяет D-STAR трансиверам иметь доступ в компьютерные сети и Интернет, а также  использовать различные внешние приложения для передачи речи и данных.

Технические характеристики

  • Протокол обмена: D-Star
  • Вид модуляции: GMSK (7K00 F7W голос / 7K00 F1D данные)
  • Скорость модуляции в радиоканале: 4800 бит/с
  • Режим: дуплекс / симплекс (задается программно)
  • Анализ занятости канала (COS): программный
  • Поддержка RSSI: есть
  • Микропрограммное обеспечение: DUTCH*Star HSA (Micro Walt Corporation)
  • Программное обеспечение верхнего уровня: узел, репитер и шлюз
  • Поддержка D-PRS: есть
  • Обновление ПО: через USB с внешнего компьютера
  • Напряжение питания: от USB (стандартно) или внешнее 7 – 13 В (опция)
  • Ток потребления: 40 мА
  • Светодиодные индикаторы: PWR (включение); PTT  (передача); COS (канал занят).
  • Размеры платы без разъемов: 50 х 35 х 10 мм
  • Размеры платы с двумя разъемами: 67 х 35 х 10 мм

Конструкция

D-Star Узловой Контроллер выполнен в виде двухсторонней печатной платы размером 67 х 35 х 10 мм. Монтаж выполнен с применением технологии поверхностного монтажа (SMT). На печатной плате установлены все элементы, включая светодиоды индикации,  разъемы подключения компьютера и УКВ трансивера.

По краям плата имеет 4 отверстия диаметром 3 мм для крепления.

Для установки ДУК в ограниченный объем (например, корпус УКВ трансивера) плата может быть помещена в термоусадочную трубку.

В случае необходимости выполнения конструктива в виде отдельного блока может использоваться стандартный металлический корпус BX31 фирмы Gainta Industries Ltd (Тайвань), размером 80 мм (ширина) х 55 мм (глубина) х 25 мм (высота).

Комплект поставки

  • плата D-Star Узлового Контроллера;
  • два ответных разъема для подключения УКВ трансивера, компьютера и внешних светодиодов;
  • лицензия на микропрограммное обеспечение DUTCH*Star HSA от компании Micro Walt Corporation.

Что надо иметь для начала работы

Для начала работы необходимо иметь:

  • D-Star Узловой Контроллер ДУК
  • персональный компьютер с ОС Windows или Linux и USB интерфейсом;
  • УКВ трансивер (ICOM, YEASU, Kenwood, Standard и т.п.), имеющий интерфейс передачи данных 9600 бит/с (см. Приложение №2);
  • кабель ДУК – USB (см. Приложение №3);
  • кабель ДУК – УКВ трансивер (см. Приложение №4)
  • D-Star трансивер — для настройки и проверки.

Как начать работать с  D-Star Узловым Контроллером

1) Подключите компьютерный кабель к ДУК

Если у Вас нет компьютерного кабеля ДУК – USB, то изготовьте его в соответствии с  Приложением №3, используя прилагаемый в комплекте разъем.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ! Неправильная подача питания может привести к повреждению  устройства.

2)  Подключите трансиверный кабеля  к ДУК и УКВ трансиверу

Если у Вас нет трансиверного кабеля ДУК – УКВ трансивер, то изготовьте его в соответствии с  Приложением №4, используя прилагаемый в комплекте разъем;

3) Установка драйвера ДУК

Установите драйвер контроллера NAtools (Node Adapter tools). Для этого на сайте www.dutch-star.eu зайдите в раздел Software и скачайте NAtools for Windows или NAtools for Linux соответствующей разрядности (32 или 64 бит).

Запустите установочный файл с правами Администратора и следуйте нижеизложенным рекомендациям (пример для версии NAtools for Windows (32-bit) V1.0.15):

 Выберите режим стандартной установки – Typical.

После нажатия на кнопку Finish подключите ДУК к USB порту компьютера. Компьютер должен увидеть новое устройство и окончательно установить драйвер.

 

Откройте Диспетчер устройств и убедитесь, что в списке оборудования появился GMSK Node Adapter.

4) Конфигурация ДУК

Для конфигурации D-Star Узлового Контроллера запустите ПО NAWinCFG, входящее в пакет NAtools.

Для различных УКВ трансиверов может потребоваться различная комбинация параметров AutoPolarity, RXInvert и TXInvert (показан вариант для трансивера YAESU FT-897).

Если Вы не видите эту панель, то причиной может быть:

  • Неправильная установка драйвера
  • Отсутствие микропрограммного обеспечения в микроконтроллере PIC18F2550 (смотрите раздел «Обновление микропрограммного обеспечения»)
  • Не верно установленный USB ID для ДУК.

По умолчанию стандартный номер USB ID должен быть 0300 (HEX). Соответственно драйвер тоже должен быть для USB ID 0300. Чтобы использовать альтернативные варианты USB ID выберите в меню Tools -> Options и Вы должны увидеть текущий номер USB ID. Если Вам нужен другой номер (например, 0302) – введите его в окне “Device PID”.

Для конфигурации режимов работы ДУК нажмите Mode и Вы должны увидеть следующее окно:

Так как в ДУК используется программное обнаружение занятости канала, то «COS Check» должен быть с пустым окном.

Для режима полудуплекса (режим узла) должен быть установлен флаг для параметра «Half Duplex». Для дуплексного режима (репитер) этот флаг должен быть снят.

Так как ДУК позволяет передавать RSSI, то флаг должен быть установлен для «RSSI Report».

5) Проверка и настройка ДУК

Для проверки и настройки D-Star Узлового Контроллера запустите ПО NAWinTEST, входящее в пакет NAtools. Данное ПО позволяет правильно выставить аудио уровни сигналов между ДУК и УКВ трансивером. При запуске приложения выводится версия микропрограммного обеспечения и USB ID подключенной платы.

Сначала проверяем режим приема, нажимаем «RF Read».

Для начала проверка режима приема нажимаем кнопку «START». Используя любой доступный D-Star трансивер, нажмите кнопку PTT. На контроллере должен загореться светодиод «COS».

Если светодиод «COS» засветился, а в окне программы не появилось никакой информации, то следует вращая ось подстроечного резистора R18 добиться появления на экране информации как показано ниже.

 

Найдите такое положение регулировки R18 при котором заголовки информации будут только зеленого цвета. Красный цвет заголовков означает повышенный уровень ошибок.

Если Вам не удается получить информацию на экране попробуйте различные комбинации параметров AutoPolarity, RXInvert.

Для проверки режима передачи нажимаем на «Echo Test» и далее на кнопку «START». Используя любой доступный D-Star трансивер, нажмите кнопку PTT, скажите несколько слов и отпустите кнопку PTT. На экране Вы должны увидеть свой позывной, а также, если все установлено правильно, услышать из D-Star трансивера Ваш позывной, приветственное сообщение и  несколько слов, сказанных Вами.

Если Вы видите, что D-Star трансивер принимает что-то и загорается светодиод PTT на плате ДУК, но сам D-Star трансивер молчит, то следует изменить параметр TXInvert в разделе Конфигурация.

Если Вы все же слышите звук в D-Star трансивере, но он с искажениями, то следует отрегулировать уровень модулирующего сигнала с платы ДУК на УКВ трансивер. Для этого следует медленно изменяя регулировку подстроечного резистора R16 добиться хорошего качества звука на D-Star трансивере.

Если у Вас есть анализатор спектра с функцией измерения девиации частоты, то следует проконтролировать ее значение в пределах 1.2 – 1.5 кГц.

Еще одним критерием правильной настройки является настройка с контролем на новом D-Star трансивере ICOM ID-31A, который очень требователен к точной установки значения девиации частоты (с отличие от ранее выпущенных ICOM D-Star трансиверов).

На этом регулировка ДУК с конкретным УКВ трансивером считается выполненной.

Установка PC приложений D-Star верхнего уровня

PC приложения верхнего уровня позволяют на базе ДУК реализовать D-Star узел (Node / HotSpot) и D-Star репитер (Repeater). Наиболее популярными для этих целей являются приложения DVAR HotSpot от KB9KHM и DV Node for Windows (WinDV) от PA4YBR.

1) Структурная схема D-Star узла (Node / HotSpot)


2) DVAR HotSpot от KB9KHM

Приложение DVAR Hot Spot от Марка KB9KHM существует только для ОС Windows.  DVAR Hot Spot позволяет создать D-Star симплексный узел (Node / HotSpot) и дуплексный репитер (Repeater). Поддерживается только протокол соединения Dplus. Для работы с сервисом D-PRS требуется установка дополнительного  программного D-PRS интерфейса (http://www.aprs-is.net/DPRSInterface.aspx) от Pete Loveall AE5PL.

 

Скачать DVAR HotSpot V2.57 (for Windows) можно здесь
http://www.dutch-star.eu/software/index.aspx

 

3) DV Node for Windows (WinDV) от PA4YBR

Фред, PA4YBR предлагает приложение DV Node, известное также как WinDV, которое  существует только для ОС Windows.

По интерфейсу DV Node подобен своему предшественнику DVAR HotSpot, однако его возможности существенно шире (версия DV Node V1.4.1):

  • DV Node обеспечивает подключение к D-Star шлюзам и рефлекторам как по стандартному протоколу Dplus, так и по протоколу DExtra
  • DV Node обеспечивает  D-STAR Callsign Routing (D-STAR маршрутизацию по позывному) с использованием доступа к сети ircDDB
  • DV Node обеспечивает передачу навигационных данных как своих, так и с эфира (D-PRS) и передачу их через встроенный интерфейс на APRS-IS серверы
  • DV Node также поддерживает сервисы низкоскоростной передачи данных таких как D-Rats.

Авторский сайт —  http://www.dutch-star.eu/dv_node/

Скачать DV Node for Windows (aka WinDV) можно здесь
http://www.dutch-star.eu/software/index.aspx

 

Микропрограммное обеспечение ДУК

ДУК поставляется с микроконтроллером PIC18F2550, в который запрограммирован DUTCH*Star начальный загрузчик (DUTCH*Star PIC Boot Loader) для USB. Это позволяет использовать лицензионное микропрограммное обеспечение DUTCH*Star HSA от Fred, PA4YBR (Micro Walt Corporation – www.microwalt.nl), загрузив его через USB.

Также может использоваться и альтернативное микропрограммное обеспечение. Для загрузки этого микропрограммного обеспечения следует использовать ICSP интерфейс для PICKit2, который выведен на контакты 1А-5А на верхней стороне разъема J2.

1) Лицензия на микропрограммное обеспечение

Если Ваш ДУК поставляется без загруженного микропрограммного обеспечения, то Вы можете это сделать самостоятельно. Для активации лицензии на микропрограммное обеспечение Вы должны зарегистрироваться на DUTCH*Star сайте www.dutch-star.eu и затем перейти в раздел “My Account”.

Вкладка “Licenses” показывает доступные Вам лицензии, включая номер лицензии и статус.

Для добавления новой лицензии нажмите на вкладку “Add New License” и введите  лицензионный код из Вашей лицензионной формы. После этого нажмите кнопку “Submit” для активации лицензии. Если все сделано правильно, то Вы увидите эту лицензию в списке.

Для загрузки микропрограммного кода нажмите на рисунок дискеты и сохраните файл на диске.

2) Обновление микропрограммного обеспечения

Обновления микропрограммного обеспечения DUTCH*Star для ДУК производится с компьютера через USB. Откройте NAWinCFG и выберите Update Firmware в разделе Tools.

Выберите файл микропрограммного обеспечения DUTCH*Star, который Вы получили по Вашей лицензии.

Если Вы программируете впервые данную версию, то установите флаг для “Update EEProm data”.

Нажмите кнопку “Update”.

Если процесс обновления микропрограммного обеспечения прошел нормально, то Вы увидите зеленую полоску и сообщение «Update Succeeded».

Нажмите кнопку «Close» и возвратившись в NAWinCFG убедитесь, что произошло обновление микропрограммного обеспечения до нужной версии.

Руководство пользователя

 ДУК / D-Star Узловой Контроллер. Руководство пользователя
Версия 1.2 от 24.09.2012

 

Приложения

Приложение №1: Соединители и органы регулировки на плате ДУК

Приложение №2: УКВ трансиверы для  4800bps  GMSK

Приложение №3: Кабель ДУК – USB

Приложение №4: Кабель ДУК – УКВ трансивер

 

Поддержка проекта

Информацию о проекте, программном обеспечении и документацию на D-Star Узловой Контроллер (ДУК) Вы можете найти на сервере http://forum.ra3apw.ru/index.php/board,3.0.html

 

Стоимость

  • цена полностью собранной платы ДУК — 75 евро (в рублях по курсу ЦБ)
  • цена лицензии firmware DUTCH*Star — 10 евро (в рублях по курсу ЦБ).

Наборы для самостоятельной сборки (kit)

Набор №1 — цена 15 USD :

Набор №2 — цена 20 USD :

Набор №3 — цена 50 USD :

Набор №4 — цена 60 USD :

Заказ изделий и контактные координаты

D-Star Узловой Контроллер (ДУК) можно заказать по следующим координатам:

Тел. +7 925 517 18 93

Email: ra3apw@mail.ru