Tracker + Messenger APRS portatile
AprSVW

Siete in mobile, volete dare un'occhiata al traffico APRS e nel contempo inviare la vostra posizione rilevata da un GPS ad intervalli di tempo fissi o variabili con la vostra velocità? Avete inoltre bisogno di ricevere e inviare automaticamente conferma ad un messaggio APRS destinato solo a voi, e magari già che ci siete rispondere al mittente con un breve messaggio personale?
Volete fare tutto questo senza PC o un costoso rtx con speciali funzioni aprs?
Allora fa per voi AprSVW, un piccolo decoder / encoder APRS portatile a basso consumo, che che fa uso di un display LCD da 4x20 caratteri. Volendo è anche possibile operare a 300 baud nelle bande HF (SSB) utilizzando un modem tipo AM7910(AM7911).
Riassumendo, con AprSVW collegato ad un qualisasi ricetrasmettitore FM oppure SSB operante sulle frequenze APRS è possibile:

Il GPS deve avere una uscita seriale con protocollo NMEA a 4800 baud (sono anche possibili velocità di 9600 o 38400 baud). Una volta memorizzati, il proprio nominativo, quello a cui inviare il messaggio, il testo del messaggio da inviare ed il testo dell'ultimo messaggio ricevuto rimangono in memoria anche se si spegne AprSVW. E' possibile in ogni momento forzare l'acquisizione dei dati GPS e la trasmissione delle proprie coordinate (in formato compresso, tipo mic-e) semplicemente premendo un pulsante.
Infine è possibile opzionalmente collegare una una piccola interfaccia per encoder rotativi di tipo universale allo scopo di facilitare le operazioni di editing dei messaggi.

Versione per 300/1200 baud (con PIC16F648A)

AprSVW40.Zip (v4.0   90KB   07/2012 italian/english)
File contenente tutto il materiale necessario (schemi, firmware, istruzioni) per realizzare AprSVW v4.0, che può lavorare a 1200 baud con il modem MX614 o TCM 3105, oppure sia a 300 che a 1200 baud con il modem AM7910 o AM7911 o AM79101. Tutte le informazioni per la realizzazione dell'interfaccia encoder opzionale sono pure incluse in questo file.

Benchè da AprSVW si possa editare e memorizzare il proprio nominativo, quello del destinatario e il messaggio APRS da inviare e sia possibile attivare/disattivare l'autorisposta, è possibile configurare interamente AprSVW v4.0 da PC tramite il seguente software denominato AprSVW Config:

AprSVW_Config_v40.zip (v4.0  1,79MB  07/2012 italian/english)
Pacchetto di installazione (disponibile anche in formato msi) per Win95/98/Me/2000/XP di AprSVW Config, software che permette di configurare tutti i parametri di AprSVW v4.0 tramite PC via interfaccia seriale RS232.
Nota: consiglio di disinstallare eventuali versioni del software precedenti alla v4.0.

Versione precedente 1200 baud (con PIC16F628A)

AprSVW30.Zip (v3.03   76KB  06/2012 italian/english)
File contenente tutto il materiale necessario (schema, firmware, istruzioni) per realizzare AprSVW v3.0. Tutte le informazioni per la realizzazione dell'interfaccia encoder sono pure incluse in questo file.

Benchè da AprSVW si possa editare e memorizzare il proprio nominativo, quello del destinatario e il messaggio APRS da inviare e sia possibile attivare/disattivare l'autorisposta, è possibile configurare interamente AprSVW v3.0 da PC tramite il seguente software denominato AprSVW Config:

AprSVW_Config_v30.zip (v3.03  1,80MB  06/2012 italian/english)
Pacchetto di installazione per Win95/98/Me/2000/XP di AprSVW Config, software che permette di configurare tutti i parametri di AprSVW v3.03 tramite PC via interfaccia seriale RS232.
Nota: Chi ha già installato la v3.0 può semplicemente sostituire l'eseguibile con quello contenuto qui
Note: For those who have already installed v3.0 is possible to simply replace executable with the one provided here

Master_AprSVW30.zip (v3.0  138KB  04/2007)
Master del circuito stampato di AprSVW v3.0/v4.0 con MX614 (1200 baud), incluso un piccolo alimentatore switching per alimentare un GPS a +3.3V/+5V

Tutti i programmi
In questa pagina trovate le precedenti versioni di AprSVW e tutto il software inserito nel mio sito.

Esempi di realizzazione
Nota: chi avesse realizzato AprSVW e volesse mettere a disposizione foto o altro può inviarmi una email


Schema Elettrico
Lo schema di AprSVW v4.x è simile al Peek_SVW v3.x che è un visualizzatore APRS, infatti vengono impiegati gli integrati PIC16F648A e FX614 (MX614) o TCM3105 per i 1200 baud, ed AM7910 (o AM79101,AM7911) per 300/1200 baud. Rispetto ad AprSVW v3.x cambia il processore da PIC16F628A a PIC16F648A (compatibile pin-to pin con il PIC16F628A).
Le modifiche allo schema elettrico con FX614 rispetto a Peek_SVW riguardano soprattutto l'implementazione della sezione trasmissione, assente nel Peek_SVW. Il circuitino è composto da un ingresso / uscita per un qualsiasi ricetrasmettitore FM al modem MX614 che si occupa di convertire i segnali packet da analogico a digitale e viceversa. In alternativa al modem MX614 è possibile usare un TCM3105, oppure un AM7910/11/101 per i 300/1200 baud (per la reperibilità dei modem vedere le note qui sotto). Il modem colloquia con il PIC16F648A che si occupa a sua volta della decodifica e codifica dei pacchetti APRS e della visualizzazione su un display LCD da 4x20 caratteri con driver HD44780 (reperibile anche come surplus in fiere o simialri). Al PIC sono collegati 2 pulsanti e un ingresso RS232 che ne permettono l'operatività, oltre ad un buzzer per emettere un suono di allarme al'arrivo di un messaggio. E' inoltre possibile collegare una piccola interfaccia con encoder rotativo per facilitare le operazioni di editing.
Nella versione 300/1200 baud è presente un deviatore collegato al modem AM7910 per operare a 300 o 1200 baud, e sono presenti un regolatore a -5V necessario per il modem, e un 74HC02 che pilota due led usati per sintonizzare il ricevitore SSB in HF a 300 baud.
Il circuito va alimentato a 8-12 Volt ed escludendo la eventuale retroilluminazione del display, le versioni a 1200 baud (MX614 e TCM3105) consumano circa 15mA e può essere quindi usata una comune batteria da 9V, mentre la versione per i 300/1200 baud (AM7910) consuma circa 140mA.

Collegamenti ad AprSVW
AprSVW deve essere collegato ad un rtx FM in questo modo:
  • L'uscita BF dell'rtx va collegata ad "Audio In" di AprSVW.
  • L'ingresso microfonico dell'rtx va collegato al "Mic Out" di AprSVW.
  • Il contatto PTT dell'rtx va collegato a "PTT" di AprsVW. Molti modelli di rtx portatili non hanno un contatto PTT ed in questo caso bisogna collegare una resistenza da 2.2KOhm tra il "PTT" e il "Mic Out" di AprSVW.
E' molto importante (specialmente per i 1200 baud) che l'rtx NON abbia lo squelch aperto ma bensì regolato per l'uso normale, cioè l'uscita BF deve essere muta in assenza di segnale RF.
Il connettore seriale RS232 di AprSVW serve a due scopi:
  1. Come ingresso GPS: basta semplicemente collegare l'uscita seriale del GPS direttamente al connettore seriale dell'AprSVW. Il GPS deve essere impostato su uscita seriale NMEA a 4800 baud; sono possibili velocità di 9600 o 38400 baud utilizzando le realtive varianti del firmware _9k6 o _38k4.
  2. Come ingresso dati dal PC: in questo caso è necessario usare un cavo di tipo NULL MODEM per collegare l'uscita seriale del PC all'ingresso seriale dell'AprSVW (in pratica basta scambiare i collegamenti ai pin 2 e 3 di un normale cavo seriale).
Altri collegamenti:
  • In parallelo ai due pulsanti Set e Select è possibile collegare una interfaccia per encoder rotativo con pulsante, per velocizzare le operazioni. Trovate schema e istruzioni incluse nello stesso file di AprSVW (AprSVW40.Zip).
  • Il cicalino, che ha funzione di segnalare un messaggio in arrivo, può essere sostituito ad esempio da un LED o altro dispositivo di segnalazione.

Uso di AprSVW
Nel manuale incluso nei file zip sono spiegate in dettaglio le quattro schermate disponibili, numerate da 1 a 4, qui riassunte:
  1. Visualizzazione estesa di tutti i pacchetti APRS (UI) in arrivo. All'accensione viene selezionata questa schermata.
  2. Visualizzazione ed impostazione nominativo, e visualizzazione ultimo messaggio ricevuto (indirizzato al proprio nominativo).
  3. Visualizzazione, impostazione e trasmissione messaggio APRS in uscita.
  4. Visualizzazione mista dei pacchetti in arrivo e delle proprie coordinate, velocità e direzione rilevate dal GPS collegato.
E' possibile cambiare schermata premendo brevemente il tasto Select (se non si stanno impostando dei dati), in tal modo verranno visualizzate le schermate 1-2-3-4 in maniera ciclica.
Oltre ai settaggi da PC è ovviamente possibile effettuare delle impostazioni direttamente da AprSVW, come inserire il proprio nominativo, scrivere un messaggio o trasmettere la propria posizione. Quando si stanno effettuando le impostazioni la ricezione viene disabilitata, e su ogni carattere/parametro da impostare comparirà un cursore lampeggiante.
Il tasto Select serve per cambiare le schermate o per selezionare un carattere durante le impostazioni. Il tasto Set serve per effettuare le impostazioni (se premuto brevemente) o per confermare un carattere impostato (se premuto a lungo). In generale durante l'editing i pulsanti sono dotati di ripetizione se si tengono premuti a lungo.
In caso si usi l'interfaccia encoder al posto dei pulsanti, girando l'encoder in senso orario si simula la pressione del tasto Select mentre girando l'encoder in senso antiorario si simula una breve pressione del tasto Set, infine premendo il pulsante dell'encoder si simula la pressione a lungo dello stesso tasto Set.
Anche durante la visualizzazione delle schermate 2 e 3, se non si stanno effettuando delle impostazioni, AprSVW continua a ricevere il traffico APRS anche se non viene visualizzato. Quando viene ricevuto un messaggio indirizzato al proprio nominativo AprSVW forza la visualizzazione della schermata 2.
Infine in qualsiasi momento si può forzare l'acquisizione dei dati GPS e la trasmissione della posizione premendo il tasto Set nelle schermate 1 o 4.

Esempio di schermate di AprSVW v3.0/v4.0
Qui sotto potete vedere esempi delle quattro schermate LCD, numerate da 1 a 4, di AprSVW:
Schermata n.1

Si vede il traffico aprs per esteso, in questo caso la stazione aprs IV3BVQ-9 ha inviato un pacchetto in formato compresso (mic-e) con le seguenti info: Service (in servizio, nella v3.0 abbreviato a M2), latitudine, longitudine, velocità (31Km/h), direzione (67°) e commento.
Schermata n.2

Qui si può vedere ed impostare il proprio nominativo, in questo caso IK3XYZ-9, e vedere l'ultimo messaggio (indirizzato al proprio nominativo) che nell'esempio è stato trasmesso da IK3ABC e contiene il testo "OK ci sentiamo su RU8 tra 5 minuti".
Schermata n.3

Qui si vede che si sta trasmettendo con AprSVW (scritta "TX..") il messaggio "SENTIAMOCI SU RU8" alla stazione aprs IK3ABC, la quale ha già inviato la conferma di ricezione (scritta "ACKED", che dalla v3.0 in poi sostituisce la scritta "TX..").
Schermata n.4

Nelle due righe superiori si vede il traffico aprs, in questo caso il messaggio "Ciao" inviato da IK2DKX a IW2FUS-9, e nelle due righe inferiori si vede la propria posizione (Lat 45°40.70' Nord, Long 12°21.62' Est), velocità (60 Km/h) e direzione (150°) rilevati dal GPS.

Programma AprSVW Config v4.0 per trasferire i settaggi dal PC a AprSVW

A fianco potete vedere come si presenta all'avvio il programma AprSVW Config, che permette di modificare tutti i parametri di AprSVW inviando i dati tramite la porta seriale del PC. Premendo F1 è comunque possibile richiamare il manuale che spiega tutti i parametri e l'uso del programma.
Si inizia con TX DELAY, cioè l'attesa di tx dati dopo aver premuto il PTT; scegliete quindi la vostra icona tramite ICON Symbol e Alternate Table. Nel manuale si possono trovare le icone più comuni. Inserite poi in MY CALLSIGN il vostro nominativo (modificable anche direttamente da AprSVW). Quindi dovete impostare i digipeater aprs tramite APRS PATH (ulteriori info), poi impostate il COMMENT ossia il commento da trasmettere ogni Commment every volte.
E'poi possibile spuntare la casella Disable display position... per non far comparire le coordinate delle stazioni ricevute, in modo da visualizzare maggiori informazioni dei pacchetti ricevuti.
Si passa poi ai tempi di trasmissione suddivisi in 2 riquadri, Manual Timing e Automatic Timing, dove ci sono i tempi operativi quando il gps è spento o acceso. In quest'ultimo caso potete scegliere l'intervallo di trasmissione della vostra posizione a seconda della velocità rilevata dal GPS. Proseguendo troviamo sul riquadro GPS i parametri Acquisition interval che garantisce un intervallo minimo di acquisizione e visualizzazione dati GPS, e Acquisition timeout che è importante e determina per quanto tempo al massimo AprSVW dedica ad acquisire i dati dal GPS: se per esempio il GPS invia i dati ogni 2 secondi, l'impostazione di Acquisition timeout su 25 (2,5 secondi) garantisce di ricevere sempre i dati dal GPS. Consiglio di fare alcune prove partendo da un tempo lungo (40 o più) per poi scendere in modo da trovare il tempo più giusto per il vostro GPS.
Un caso speciale è il GPSless Mode: quando non si possiede un GPS o in postazione fissa è possibile inviare la posizione mettendo il parametro Acquisition timeout a 0 ed inserendo le coordinate nel COMMENT (che diventerà BEACON) tramite una apposita finestrella di inserimento coordinate, come specificato nel manuale del programma.
Nota: consiglio di non impostare mai i parametri in Manual Timing, Automatic Timing e Acquisition interval a valori molto bassi (30 secondi o meno). Tali parametri vengono arrotondati alla decina di secondi.
Infine se si utilizza un AM7910 si può operare a 300 baud spuntando la casella "300 Baud Modem Speed" (è comunque possibile cambiare velocità direttamente da AprSVW).
Passando poi al riquadro specifico del messaggio (che può essere immesso anche direttamente da AprSVW), troviamo APRS message TO CALL, nominativo a cui inviare il messaggio APRS, e Message, testo del messaggio da inviare.
A seguire troviamo Msg Retries che indica per quante volte il messaggio viene ritrasmesso, poi la casella Enable Auto Answer per inviare automaticamente il messaggio di risposta automatica Auto Answer al mittente dell'ultimo messaggio ricevuto.
Sull'ultimo riquadro Configuration / Programming ci sono varie opzioni: Default imposta i parametri di default, Save e Load salva / legge da disco i parametri, Comm num e Baud impostano il numero e la velocità della porta seriale, Help richama il manuale ed infine il bottone SEND, che potete premere dopo aver controllato tutti i parametri ed aver collegato il PC ad AprSVW impostato per l'acquisizione dati (tenendo premuto il pulsante select oppure il tasto dell'encoder all'accensione). I dati saranno così effettivamente inviati.
A questo punto, dopo aver verificato il buon esito dell'invio su AprSVW avete finito, ed AprSVW v4.0 sarà immediatamente operativo con i nuovi parametri !

Generalità sul sistema APRS
Il sistema APRS (Automatic Position Reporting System), introdotto nel 1992 da Bob Bruninga, è un sistema di trasmissione packet dalle modalità differenti rispetto al packet convenzionale. La diffusione del pacchetto è di tipo "broadcast" (tipo UI) senza che sia stabilita una connessione diretta tra due stazioni. Altre caratteristiche del sistema consentono di poter visualizzare su una mappa stazioni di diverso tipo quali: stazioni meteo, stazioni digipeater, stazioni mobili, per cui il sistema si presenta particolarmente adatto per le applicazioni di radiolocalizzazione oppure per la Protezione Civile o per realizzare un controllo di un certo numero di mezzi (auto, moto, barche) sparse per il territorio. Tra queste unità è possibile scambiare brevi messaggi oltre che mandare e ricevere messaggi verso una stazione capomaglia. Esistono poi dei gateway internet dedicati, che ampliano il traffico aprs oltre la portata radio e permettono l'introduzione di nuove funzionalità, come l'invio di email o altro (a tale proposito vedere ad esempio la mia pagina html sul servizio EMAILTV).

 

Raccomandazioni sul PATH APRS (elenco dei digipeater)
Problemi con il settaggio del path aprs (unproto address)? State ancora usando i vechi relay, wide, trace? I vostri pacchetti ogni tanto arrivano, ogni tanto no?
Beh, allora leggete qui l'universalmente adottato "New-N Paradigm", proposto dall'inventore dell'APRS Bob Bruniga e che individua alcune regole e path aprs "universali" allo scopo di non sovraccaricare la rete aprs con ripetizioni superflue dei digipeaters.
Il tutto parte da un concetto: in APRS non è importante quante stazioni si vedono in mappa nè quanto lontane, ma è importante la regolarità con cui le stazioni - soprattutto mobili - possano comunicare con le altre stazioni aprs !
In pratica a 1200 baud più stazioni si vedono oltre le cento, meno la rete aprs è affidabile, poichè molti pacchetti vengono persi a causa di inevitabili collisioni. Basti pensare che se un canale aprs risulta occupato per più del 70% del tempo è matematicamente sicuro che si verifichi qualche collisione! Certamente molti lo avranno sperimentato provando a mandare messaggi aprs ad altre stazioni !
Con le nuove regole RELAY e WIDE vengono abbandonati ed al loro posto si usa WIDE1-1, inoltre è consentito l'uso di WIDEn-n solo con n<4, e vengono abbandonati sia TRACE che TRACEn-n ed al posto di quest'ultimo si potrà usare il codice della nazione, così per l'Italia avremo ITAn-n. Infine WIDEn-n diviene traceable.
Insomma il concetto è: meglio arrivare un pò meno lontano, ma arrivare sempre !
Tale proposta indica inoltre i settaggi appropiati dei digipeaters (uidigi, ecc), per cui anche i gestori dei digipeaters dovrebbero leggere la nuova proposta ed effettuare le modifiche.
Trovate tutti i dettagli in inglese (compresi i settaggi dei digipeaters, è infatti è necessario modificarli specialmente per implementare la tracciabilità di WIDEn-n, per i settaggi UIDIGI cliccare qui) sul sito di Bob Bruniga, oppure sul sito di ui-view.
In base alle raccomandazioni di Bob Bruniga consiglio quindi di impostare il seguente PATH APRS (non solo su AprSVW ma anche su Ui-View e gli altri software per aprs):
  • Stazioni fisse:     WIDE3-3 (in Ui-View: APRS,WIDE3-3)
  • Stazioni mobili:   WIDE1-1,WIDE2-2 (in Ui-View: APRS,WIDE1-1,WIDE2-2)
In pratica è molto importante eliminare i RELAY,WIDE,TRACE,TRACEn-n dal path aprs, e per semplificare mettere un solo WIDEn-n con n<4 e basta! Ovviamente nessuno vi obbliga a non impostare i vecchi WIDE7-7 o TRACE7-7 ma è altamente sconsigilato: ricordate che diminuendo solo di uno il numero n in WIDEn-n l'efficenza della rete aumenta di tre volte ! Inoltre tutti nuovi digipeater ignorano i pacchetti inviati con tali impostazioni!

Nota: Questi settaggi sono diventati degli standard aprs a tutti gli effetti poichè adottati fin dal 20 novembre 2008 dalla conferenza IARU Regione 1, a tal proposito potete consultare il testo Eu-Paradigm sul sito di Bob Bruniga, dove il commento finale dello stesso Bob è:
"By simplifying the network to only WIDEn-N and WIDE1-1,WIDEn-N guidance and telling users to limit their N's to the minimum needed in their area, then a vast impovement in reliability and throughput can be achieved in the European System".
In base a tale standard risulta quindi necessario modificare i meccanismi dei digipeater per uniformarsi alla regola WideN-N, ed invito tutti i gestori che non lo avessero ancora fatto ad effettuare le dovute modifiche (vedi ad esempio uidigi).

Buon APRS e buon lavoro !