使用HamMessenger通过甚高频轻松发送短信。
我第一次接触无线电通信是在我大约五六岁的时候。那时,我父亲是机场的一名电工。他经常把对讲机带回家。我和哥哥经常在花园里玩对讲机。这是在我和一个朋友决定一起获得业余无线电执照之前,我唯一的一次无线电经历。这个决定作出几个月后,新冠肺炎疫情造成的封锁使它成为学习使用业余无线电设备通信的好时机。
但是,我觉得只用业余无线电设备通话有点无聊。于是想到了父亲的一个警用无线信号扫描仪,偶尔能听到类似拨号调制解调器的奇怪声音。那一刻,我恍然大悟,想到了哈梅森格。如果我能找到一种简单的方法与手持无线电进行数字通信,会怎么样?
我开始学习使用业余无线电设备的许多不同模式的数字通信,然后我意外地发现了自动分组报告系统(APRS)。APRS是一种存储转发无线网络协议,由美国海军研究员Robert Bruninga在25年前开发。它最初用于实时跟踪战术信息。APRS的工作频率在2m波段的甚高频(VHF)范围内,广泛用于位置转发器或气象站。现在我们可以通过www.aprs.fi查看我们地区的APRS活动
APRS支持发送短信。如果你在互联网网关节点的范围内,你甚至可以用手机交换短信,发送包含一行消息的电子邮件。传统上,发送文本意味着将个人计算机连接到TNC分组无线调制解调器,然后连接到无线电设备(信号作为音频音调传输,就像旧的拨号调制解调器一样)。最近,出现了可以与智能手机交互的TNC调制解调器。这些项目太神奇了!但是,它的核心HamMessenger的构建受到了我单纯的童年经历的影响。我想做一个可以和手持无线电设备连接的便携设备。它是一个独立完整的设备,内置键盘、屏幕和GPS接收器。
首先,我想确定我需要使用的硬件和软件。我找到了MicroAPRS,一个兼容Arduino的开源固件包,用于DIY分组无线调制解调器。使用MicroAPRS,您可以快速构建一个全功能的APRS调制解调器,它可以在无线接收和传输之间自动切换。
这太棒了!现在我可以把精力集中在汉姆森格的其他地方了。我曾经考虑过使用覆盆子馅饼设备。那会很酷,但是覆盆子馅饼有点大材小用了。覆盆子馅饼很厉害。如果不受控关闭,会有破坏文件系统的风险,这是电池耗尽时的问题。
所以我决定用双Arduino的方法。arduino pro mini(10美元)用作调制解调器来运行MicroAPRS,并通过串行连接与系统的其他部分进行通信。arduino mega 2560(40美元)用作中央控制器,连接调制解调器、键盘、显示器和GPS。该系统由充电电池和电池管理板供电。
GPS可以提供位置数据,这些数据被集成到大多数APRS传输中。我选了一个NEO 6M GPS接收机(10美元),很受DIY无人机爱好者的欢迎。NEO和我的调制解调器一样,有一个串行接口。
在我最初的设计中,手动输入设置非常简单,只有3个键。使用第一个按钮进入显示菜单并修改参数,使用第二个按钮选择子菜单或设置参数,使用第三个按钮取消参数输入或导航到上级菜单。
最后,因为用按键输入文本信息太难了,所以我把这些按键换成了CardKB QWERTY迷你键盘(8.50美元)。但是由于三键系统的限制,我不得不尽可能简化HamMessenger的用户界面。现在我非常感谢这一点,因为这意味着借助基本的APRS知识可以轻松操作HamMessenger。

对于显示器,我选择了有机发光二极管屏幕,因为它的高能效。业余有机发光二极管的唯一缺点是体积小。最受欢迎的是0.96英寸显示器,但我发现了一个9美元的1.3英寸显示器,可以通过I2C串行总线进行通信。
HamMessenger所需的最后一个模块组件是用于存储接收信息的非易失性存储器。我决定用micro SD卡读卡器,因为它适合SPI接口协议。
所有组件都连接到Arduino Me-ga。Mega被选为中央控制器,因为它需要低功率,并有足够的资源来管理许多不同的模块连接-两个串行端口,两个串行外围接口和一个I2C连接。(然后我加了第三个串口,这样我就可以用个人电脑或者其他设备来控制基于ASCII编码API的HamMessenger。)
我用Autodesk Eagle设计了一个护板(可以容纳这些模块和一些配套电路的印刷电路板可以直接插在Mega的顶部),然后借助护板设计文件在Fusion 360中3D打印了一个外壳(详见GitHub的HamMessenger页面)。
HamMessenger仍处于原型阶段,但效果很好。我在卡车上安装了一个HamMessenger,也作为定位信标。当然,它永远不会取代大多数人使用的手机,但在没有信号覆盖的地方会非常有用。此外,它主要用于推广一种电子产品和替代业余无线电设备的使用。如果你需要一个简单的方法来学习和整合这些爱好,我认为HamMessenger是一个很好的方法。
作者:戴尔·托马斯








