W2APRS
Auswertung von APRS-Standortdaten mithilfe von ANDROID-Smartphones und
Tablets
und ARDUINO-Simple-Decoder
für APRS-Daten
18. Februar 2015
Automatic
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NEU: W2APRS-Version
mit Unterstützung von
OSM-Maps:
http://www.qsl.net/ja7ude/SmartPhone/w2aprs_osm/indexe.html
Ihre Verwendung bietet sich besonders in Fällen an, in denen keine
Internetverbindung zur Verfügung steht oder nicht benutzt werden
soll.
Unlängst fand
ich einen Hinweis auf die ANDROID-Applikation "W2APRS". Das
Programm dient der Decodierung, sowie Listenauswertung und
Kartenanzeige von APRS-Navigationsdaten. Neben Standard-APRS-Daten
werden werden dabei das komprimierte MIC-E-Format und die
Wegpunktdatenformate "WPL" und "PKWDWPL" ausgewertet.
Die benötigte Datenverbindung zwischen Smartphone/Tablet und
APRS-Peripherie lässt sich via USB oder BLUETOOTH herstellen. Die
Nutzung der USB-Schnittstelle setzt allerdings voraus, dass vom
Smartphone/Tablet auch der sog. Host-Mode unterstützt wird [3] und
ein passender OTG-Adaptor vorhanden ist. Nachdem viele der am Markt
erhältlichen Gerätetypen leider aber ohne Fähigkeit zur
Nutzung des Host-Modes sind, verbleibt in diesen Fällen somit nur
die Möglichkeit zum Aufbau einer drahtlosen Verbindung via
BLUETOOTH. Wie das im Einzelnen geschehen kann, wird weiter unten
noch näher zu beschreiben sein.
"W2APRS" stammt vom japanischen Amateur JA7UDE. Im GOOGLE
PlayStore ist diese APP leider nicht verfügbar, kann aber von den
Homepages [1], [2] des Autors problemlos als APK-File
heruntergeladen werden. Das Programm ist sehr einfach ausgeführt.
Um es benutzen zu können, sind keine weiteren Freigaben
erforderlich. Nach Programmstart wird die gewünschte
Schnittstellenart abgefragt, wobei im Falle der Bluetoothnutzung vorher
bereits eine Paarung mit der auf der Gegenseite benutzten Einheit
stattgefunden haben sollte, sodass diese nach Betätigung der
entsprechenden Taste auch problemlos gefunden werden kann.
FUNCTION
|
SETTINGS
|
My
callsign
|
<
type your callsign >
|
APRS
symbol for my position
|
<
select your symbol >
|
Track
my position
|
OFF/ON
|
Position
source
|
Radio/GPS
|
Automatic
mapping
|
OFF/ON
|
Map
animation
|
OFF/ON
|
Map
type
|
Normal/Hybrid/Satellite/Terrain |
Show
traffic information
|
OFF/ON
|
Keep
screen on
|
OFF/ON
|
Force
dual pane
|
OFF/ON
|
Use
secure connection for Bluetooth
|
OFF/ON
|
Show
my waypoint
|
NO/YES
|
Slow
mode
|
OFF/ON
|
Debug
mode
|
OFF/ON
|
mögliche Betriebseinstellungen bei "W2APRS" (
Vorschlagsauswahl in
ROT )
Die Datenanzeige erfolgt entweder im Listen- ( Icon: APRS ) oder
im Kartenformat ( Icon: Google-Maps ). Die Anwahl der Funktion "Force
dual pane" in den Betriebseinstellungen ( Settings ) ermöglicht
aber auch eine Darstellung mit geteiltem Bildschirm (Abb.1 ). Als
Karte wird zuerst immer der Grossraums "Tokio" gezeigt werden. Bei
bestehender Onlineverbindung und aktivierter Funktion "Automatic
mapping" wird dann aber nach Eintreffen erster gültiger
Navigationsdaten ein sofortiger Wechsel auf den zugehörigen
Kartenausschnitt erfolgen.
Abb.1 "W2APRS"
Muster-Screenprint nach APRS-Datenempfang
Zur Auswertung
über "W2APRS" geeignete Navigationsdaten werden z.B. von
verschiedenen Kenwood-Geräten oder auch APRS-Trackern
bereitgestellt. Hierbei ist zu beachten, dass sie dann
üblicherweise als serielle Signale mit RS232-Pegelwerten
vorliegen. Bei Nutzung z.B: der preiswert erhältlichen
Bluetoothadapter [7] ist somit zusätzlich noch eine Pegelanpassung
und Signalinvertierung vorzunehmen. Dazu gut geeignet sind z.B.
Bausteine wie der "MAX232" o.ä.
ARDUINO-Simple-Decoder
für APRS-Daten
Mir schwebte an dieser Stelle
allerdings vor, dass die zur Decodierung am
Smartphone/Tablet benötigten APRS-Daten stattdessen von einer
möglichst einfachen und preiswert erstellbaren Einheit unter
Verwendung eines ARDUINO kompatiblen Programmes geliefert werden
sollten. In diesem Zusammenhang stiess ich auf die Projekte von Mark
Qvist aus Dänemark [4]. Auf seiner Seite [5] stellt Mark zudem
eine spezielle Bibliothek zur Verfügung, mit deren Hilfe sich die
Verarbeitung von AX25-Daten sowohl sende-, als auch
empfangsmäßig deutlich vereinfachen lässt. Für den
vorliegenden Einsatzfall habe ich das dabei mitgelieferte Testprogramm
ein wenig modifiziert [9]. Dabei konnte auf die Nutzung der Sendeseite
erst einmal verzichtet werden und für den Empfangszweig ergab sich
eine erstaunlich einfache, aber dennoch sehr gut funktionierende
Lösung.
Abb.2 AFSK-Datendecoder auf
ARDUINO-Basis und Bluetooth-Adaptor "HC-06"
Als
Hardware für erste Versuche hatte ich ein Board des Typs
ARDUINO "UNO" benutzt, war dann aber zum wesentlich kleineren ( aber
den gleichen Prozessor ATMEL328P verwendenden ) "NANO" gewechselt [8] (
Abb.2 ). Über den Versorgungseingang "Vin" kann es mit einer
Spannung im Bereich von ca. 7-15V betrieben werden. Darüberhinaus
ist über den 5V-Anschluss oder die USB-Buchse aber auch eine
direkte 5V-Versorgung möglich.
Das in den Prozessor des Arduino-Boards hochgeladene Programm
verarbeitet als 1200Baud-AFSK-Signale eintreffende Standard-APRS-
und MIC-E-Protokolle. Dazu genügt es, den Eingang "Audio-In"
mit dem
Hörerausgang eines vorgeschalteten Schmalband-FM-Empfängers
zu verbinden. Bei angeliefertem Rauschsignal wird die RX-LED flackern
und während der kurzen Datenübertragungszeiten ständig
leuchten. Mit ein wenig Fingerspitzengefühl sollte sich dabei auch
schnell die bestgeeignete RX-Lautstärkeeinstellung herausfinden
lassen.
Zur
Weiterverarbeitung stehen decodierte Signale am Ausgang "TX1" des
NANO-Boards bereit und gelangen von hier auf den RxD-Eingang des
Bluetooth-Adaptors.
Im einfachsten Fall handelt es sich hierbei um einen Baustein "HC-06"
[7].
Nachdem dieser Typ nur als Bluetooth-Slave arbeiten kann und
defaultmäßig auf eine serielle Datenrate von 9600bps
eingestellt ist, kann er er in den meisten Fällen ohne
irgendwelche weitere Einstellungsänderungen verwendet
werden. Die Verbindung zu ihm wird dabei immer von der Gegenseite
( also vom Smartphone bzw. Tablet ) initiiert.
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