Andrés-LU8AQL, nos sorprende nuevamente con un interesante, económico y muy útil proyectó, la construcción de un nodo de DMR con HT Radioddity GD-77, una Raspi Zero y otros componentes, todos resumidos o contenidos dentro de una caja o gabinete, con su pantalla táctil de control, como lo muestra la foto de abajo.
c4fmdmr.com le agradece a Andres-LU8AQL su continua colaboración y su creatividad que nos comparte en cada uno de sus proyectos.
El sitio c4fmdmr.com le otorga la mención,
Mejor Proyecto (cacharreo) del año
2020.
por Andres-LU8AQL
El proyecto y algunos comentarios:
Hace tiempo, tenia pensado en construir un nodo de baja potencia para el modo de DMR. Poseo nodos de potencia pero en el sistema C4FM Wires-X, este proyecto era una asignatura pendiente a realizar.
No me llamaba mucho la atención construir algo de 40 watts de potencia o más, con su placa MMDVM, ya que mi uso es solo para la experimentación, creo que un nodo de 5 watts es más que suficiente para mis necesidades radiales.
He experimentado, como muchos radioaficionados, desde conectarle una antena externa a un Hotspot o dispositivo corriendo en Pi-Star, conectandolos a pequeños lineales o amplificadores de baja potencia que se venden online para tal fin. ¿El resultado? Es realmente frustrante!, no pierdan el tiempo no se llega a nada utilizable.
En estas experimentaciones, logre una cobertura de algunos cientos de metros, dependiendo de varios factores como ya conocemos. En la segunda opción (con pequeños lineales) si bien obtenemos una potencia de salida buena, lamentablemente la recepción fue desastrosa,
¿Por qué? Simple de entender, el receptor del Hotspot es un circuito integrado todo en uno (ADF7021) o sea su selectividad y filtrado es bajísimo, pero suficiente para el uso normal.
Aquí es donde aparece en escena, el Radioddity GD-77 y su increíble Firmware OpenGD77 con el cual transformamos este HT (handy) en un nodo de DMR de 5 Watts, con el receptor de un HT, teniendo en cuenta sus limitaciones, pero sabiendo que es superior al receptor de cualquier dispositivo Hotspot.
Todo el proceso y configuración es manejado por software PI-Star, muy conocido hoy por todos aquellos que poseemos un dispositivo Hotspot y los que experimentamos. Un dato importante en la realización de este proyecto es su costo, que es un dato no menor, y que siempre está vigente.
Descripción de los elementos básicos y link de sus costos:
HT Radioddity GD-77, este será el transmisor, receptor y modem de nuestro nuevo nodo.
Raspberry Pi Zero, junto con el software Pi Star será el modem de nuestro nuevo nodo
Link de compra: https://www.amazon.com/Raspberry-Pi-Zero-Wireless-model/dp/B06XFZC3BX/ref=sr_1_5?dchild=1&keywords=raspberry+pi+zero&qid=1609282233&sr=8-5
Pantalla Nextion Enhanced 3.2 inch NX4024K032 HMI TFT UART LCD, este será el display de nuestro nodo.
DCDC Converter, DROK Step Down Voltage Regulator Module DC 4.5-40V 36V 24V to 1.25-37V 12V 9V 5V 3V Variable Buck Converter Adjustable:
Link de compra: https://www.amazon.com/-/es/180040/dp/B00SY37S00/ref=mp_s_a_1_16?dchild=1&keywords=regulator+step+down&qid=1609381357&sr=8-16
DC 12V 3A adaptador de corriente, 36 vatios AC 100-240V a DC 12Volt transformadores, fuente de alimentación conmutada
B131 SUNON KDE1205PHV2 5015 50mm x 50mm x 15mm Maglev Cooler Cooling Fan 12V 1.0W 3Wire 3Pin Connector
SMA head extension cable /antenna tieline with female SMA head
Link de compra: https://a.aliexpress.com/_mtFqvsH
Construcción del Proyecto:
Lo primero que tenemos que hacer es cambiar el firmware del GD77 por la versión OpenGD77, la descargamos del
Github de su autor: https://github.com/rogerclarkmelbourne/OpenGD77/releases
La instalación es muy sencilla hay muchos tutoriales en la web. Ahora bien....
Yo quería armar algo muy compacto, con un gabinete o caja que aloje la parte útil del HT (Radioddity GD-77) con su fuente de poder interna y su pantalla o display Nextion, es decir el gabinete terminado posee 2 conexiones (alimentación AC y la salida de RF).
Quiero aclarar que todo esto se puede hacer con solo un HT (Radioddity GD-77) con un falso pack y una Raspi zero con conexión USB, es muy sencillo y muy rápido de hacerlo funcionar, pero a mi me gusta complicarme con las cosas, ja,ja!
En esta nota solo explicó los retos y materiales para lograrlo. No hago detalle en configuraciones del software Pi Star y demás, hay muchisima info en la web al respecto.
Mi primera preocupación en este proyecto, fue el espacio y la disipación térmica de la etapa de potencia del HT, ya que alojar el HT dentro de un gabinete o caja es lo mismo que nada, por eso decidí solo usar las partes útiles del mismo para este proyecto.
Quiero mencionar que desarme el HT sin alterar o romper el mismo, pensando en volver a armarlo en caso de que quisiera usar el mismo nuevamente en su forma original.
Desarmar el HT (Radioddity GD-77 ) es sencillo, son solo 4 tornillos y hay videos tutoriales en Youtube sobre el mismo.
Luego debemos desconectar el frente y desoldar los cables del parlante o bocina.
Muy Importante!
Para tener en cuenta, el software Pi-Star toma control total del HT por lo que no se necesita el frente del mismo para hacerlo funcionar.
Necesite separar la carcasa o housing de aluminio de la placa madre por 2 cosas:
1) Para soldar los cables de alimentación al board ya que si lo soldamos a los pines dorados, después si quisiera volver a usar el HT trae problemas de conductividad.
2) Para ver bien la ubicación y disipación de los transistores TX, y optimizar la disipación, para esto hay que sacar los tornillos que marcó (ver en la foto) y desoldar con mucho cuidado el conector de RF el cual ya no usaremos más.
Luego identifique los transistores de salida para ver donde colocar el cooler de ventilación del lado del aluminio.
Solde los cables de alimentación según lo indico en la foto, para asi sacar los cables de forma más cómoda, retire el o'ring naranja y pase los cables por ahi.
Luego ensamble nuevamente la carcasa o housing de aluminio, pero ahora le sueldo un chicote o extensión de cable con conexión SMA, para así tener más flexibilidad en la instalación dentro del gabinete o caja.
Montamos el HT en el gabinete colocando el cooler en la posición más cercana a los transistores de salida. He logrado una temperatura ideal en el mainboard del lado de los TR de 39 grados centígrados.
Ahora bien, realizando mediciones de consumo eléctrico veo que el HT (Radioddity GD-77 ) a 5 watts con 8.2 Voltios de alimentación consume entre 1 y 1.2 Amperes.
La Raspberry PI Zero mas la pantalla Nextion con 5.2V Consume 0.3 0.4 Amperes, el cooler estará alrededor de 0.1 Amperes
Instale una fuente de 12 voltios 3 Amperes y dos reguladores, uno a 8.2 voltios para el HT, uno a 5.2 voltios para la Raspberry Pi Zero.
La conexión entre el HT(Radioddity GD-77 ) y la Raspberry Pi Zero, es por USB, para optimizar el espacio decidí soldar un conector USB hembra a la Pi zero, dejo el pinout para el soldado.
Por último conecto la pantalla o display Nextion al puerto GPIO ya que nos queda libre.
Lo bueno de esto es que a diferencia del puerto modem de un MMDVM el puerto GPIO es bidireccional, o sea que puedo comandar el Pi-Star mediante el touch, o toque en la pantalla Nextion.
VARIAS ACLARACIONES:
Como comente al principio de esta nota he dejado de lado la explicación de las configuraciones en Pi-Star, Nextion y demás, ya que son temas básicos, que asumo quien quiera emprender este proyecto ya los sabe o conoce.
El GD-77 como nodo en VHF según mis pruebas no fue para nada satisfactorio ya que he notado que tiene una sensibilidad muy baja.
Al ser un dispositivo de 5 Watts debemos prestarle atención a las frecuencias que elegimos en UHF, ya que algunos armónicos descontrolan el reloj o el clock CPU del Raspi Zero y lo cuelga. La Raspberry PI 3 es mucho más sensible a dichos armónicos y me resultó más inestable.
También es sensible a datos provenientes de la red que sean inestables (pérdidas de paquetes) y provocan que el nodo deje de transmitir.
Solo se puede utilizar en DMR
Por lo demás me resultó fantástico y muy entretenido construir este nodo, con poco dinero y 5 Watts de potencia.
LISTA FINAL DE MATERIALES:
Radioddity GD 77
Raspberry PI-ZERO W
Nextion de 3.5
2 reductores step down de 3A
Cooler 12v 1 pulgada
Chicote o cable extension cable con conexión SMA
Fuente de poder de 12v 3A
Gabinete Plástico de 17 cm de frente x 8 cm de alto x 12 cm de profundidad
Cables para interconexiones.
… y mucha paciencia!!.
Saludos
Andres/LU8AQL/73’s