Hier findet man diverse Objekte, mit denen man
sich gelegentlich auch mal beschäftigt.
Ein "Kaleidoskop" recht unterschiedlicher Objekte
ist hier zusammengestellt. Letzte Bearbeitung: 17.02.2023
Ein altes Tischtelefon wieder funktionstüchtig zu machen
kann schon eine Herausforderung sein.
Es sah zunächst noch recht gut aus. Als ich es genauer betrachtete mussteich
leider feststellen, dass es bereits von unqualifizierten Leuten
demontiert wurde. In Ermangelung von passenden Holzschrauben waren
Nägel eingeschlagen und das schöne Gehäuse wies auch einen kleinen
Schaden auf, weil für das Zusammenschrauben eine viel zu starke
Holzschraube verwendet wurde und in einer Ecke dadurch das Furnier
beschädigt (ausgeplatzt) war. Im Innenleben waren mit grobem Werkzeug
die Verbindungskabel zertrennt. Offenbar, um das unsachgemäß geöffnete
Gehäuse weiter zu zerlegen.
Nun fehlt mir natürlich die Innenschaltung und in den unteren Teil des
Gehäuses bin ich bisher nicht vorgedrungen. Die darin eingedrehten
Eisenholzschrauben sind so beschädigt, dass ich die ausbohren bzw.
ausschleifen müsste , das habe ich zunächst gelassen und nur fehlende
Holzschrauben ersetzt. Auch fand ich abgedrehte Holzschrauben, die ich
nur mit Mühe entfernen konnte. Nägel wurden vorsichtig herausgezogen.
Die Halterung für den Kopfhörer musste ich wieder funktionsfähig
machen und wegen abgebrochener Haltevorrichtung anders befestigen
(man sieht es nicht von außen).
Schaltkontakte konnte ich wieder funktionstüchtig machen und Kabeldefekte
durch Neuabbindung weitgehend in Ordnung bringen. Glücklicherweise
sind der Kopfhörer und das schöne Mikrofon nicht beschädigt
sondern nur altersbedingt mit leichten Gebrauchsspuren versehen.
Selbst habe ich ein solches Telefon zuvor noch nicht gesehen. Es muss auch
schon recht alt sein, worauf die Verwendung von Bronzekabeln und die
einfache Spulenart im Kopfhörer hinweisen.
Das Telefon ist ein Einzelstück, weshalb ich es nicht für eine Zimmer-Zimmer-Verbindung
nutzen kann. Es sieht jetzt wieder recht gut aus. Man muss schon
sehr genau hinsehen, um die "Restwunden" ( es wurde teilweise falscher
Leim verwendet) zu sehen.
Mit Geduld konnte es sogar wieder funktionstüchtig gemacht
werden.
Hier sieht man das alte Tischtelefon und den Übertragungstest an einen Kopfhörer.
Einfaches Steckbrett
Einfach aber
praktisch, so könnte man mein neues Buchsenbrett nennen. Ich habe früher immer mit Testverbindungen von
Bananenstecker zu Bananenstecker oder von Klinkenstecker auf
Bananenstecker so meine Probleme gehabt. Da wurde mit
Krokoklemmen oder Drahtwickel gearbeitet und dann ist die
Kurzschlussgefahr immer aktuell oder ein Stecker rutschte raus usw.
Also habe ich mir jetzt
ein Buchsenbrett mit zusätzlich 4 Rändelklemmschrauben aufgebaut.
Es hat sich schon mehrfach bewährt und auch beim Telefon wurde es erfolgreich eingesetzt..
Digitale Funkverbindungen am PC ohne lästige Kabel
zum TRX
Mit eine smart SDR System, z. B. FlexRadio, kann
man über WLAN alle Betriebsarten vom PC oder Notebook aus steuern.
Hier wird gerade die freie AFU-Software fldigi im BPSK31-Modus genutzt. Im
oberen Bild ist die Leistung noch auf 100W eingestellt, was für
Digitalmodus viel zu hoch ist. Die Bilder sind nicht unmittelbar
zusammehgehörig sondern vermitteln den Eindruck der Bedienoberflächen des
SDR-TRX und der Software fldigi. Die wechselseitige Steuerung wird über
das WLAN oder LAN via Audio- DAX und virtueller serieller Schnittstelle
CAT geregelt. D.h. wenn in einer der Komponenten z.B. die Frequenz oder
Betriebsart gewechselt wird, ändert sich die Einstellung auch in der
zweiten Komponente.
Natürlich lassen sich auch andere digitale Betriebsarten recht einfach
über die gängigen Programme anwenden.
Hier z.B. das in letzter Zeit sehr beliebte FT8.
PCs und Server haben mitunter kaum
Auslastungen der CPU oder der Grafikkarte und werden daher oft mit der
Animation irgendwelcher bildhaften Darstellungen "beschäftigt". Dabei
können sie einen wichtigen Beitrag für die Wissenschaft leisten. Über
das Internet können sie, Dank BOINC (BerkeleyOpenInfrastructure forNetworkComputing) mithelfen, die rieseigen Datenmengen, die
bei diversen Forschungsprojekten anfallen, auszuwerten. Am
Wilhelm-Ostwald-Gymnasium in Leipzig beiteiliegen sich schon über
viele Jahre hinweg Schüler und Lehrer an diesem Projekt. Die
eingebrachte Rechenleistung wird wegen der Vergleichbarkeit meist in
Cobblestone (benannt nach dem SETI@home-Programmierer Jeff Cobb)
ausgewiesen. Am Anfang stellte ich meine PC-Units mit
unter MIFO (Mathe, Info, Ostwald) ein. Nach der fertigen Rekonstruktion
des Schulgebäudes blieb mein PC zwar im Team, arbeitete aber unter dem
Nutzernamensma.
Inzwischen hat er die Summe von 2
MiIllion Cobblestones überschritten, wie man am Certificate of
Computation sehen kann.
Mehr als zwei Millionen Cobblestones für SETI
Weitere Informationen sind unter dem Knopf
SETI
im linken Frame
nachzulesen.
Auch wenn "ET" noch nicht gefunden wurde, bleibt die
weitere Durchforstung der Signale aus dem All spannend.
In der AG "Astrosimulation"
werden auch mal APPs fürs Handy programmiert.
Rechts sieht man Screenshots von der Positionsberechnung
des Planeten Mars und der Darstellung des Planeten über dem Tierkreis.
Die Genauigkeit der Positionsberechnung ist dabei für Orientierungen
ausreichend, könnte aber mit Berücksichtigung der wechselseitigen
Störungen der Objekte im Sonnensystem erheblich verbessert werden.
Es geht uns jedoch um Grundlagen der
Ephemeridenberechnung und APP-Programmierung. Dafür ist dies ein schon
anspruchsvolles Beispiel. Es ist bekannt, dass Pluto ein Zwergplanet
ist. Allerdings wohl der allgemein bekannteste "Zwerg". Deshalb
steht er auch mit bei der Objektauswahl zur Verfügung. Das
Mondalter ist nur auf 1 Tag genau, dient nur zur Orientierung für die
Beobachtbarkeit. Ohne jegliche Haftung und Garantie kann die
APK hier
runtergeladen werden:
Die rechte Abbildung zeigt ein Bedienschema am Beispiel der 10"-Tablet-Installation.
Die errechneten Ephemeriden sind für Orientierungsfragen
ausreichend genau. Der Stundenwinkel für das jeweilige Objekt
bezieht sich auf die angezeigte Beobachtungszeit für den ausgewählten
Ort. Die Sternzeit ist die mittlere lokale Sternzeit des
Beobachtungsortes. Die Positionsdarstellung ist geozentrisch und
ermöglicht auch die Erklärung der Unterschiede zwischen
Tierkreissternbildbereich und Tierkreiszeichen und vermittelt die
Symbolik für die Planeten. In der Ephemeridenausgabe findert man
auch die Deklination und genäherte Daten für den Erdmond und die
Sonne. Damit sind Abschätzungen der Beobachtbarkeit und
Positionsbeziehungen (Opposition, Konjuktion) möglich. Abstände
zur Sonne und zur Erde werden in AE angezeigt. Hinweis: Das
Mondalter ist nur auf 1 Tag genau und dient nur zur Orientierung für
Beobachtungsplanungen.
Ein Programm zur Veranschaulichung des Tagbogens der
Sonne
Im Screenshot sieht man den Unterschied im Verlauf des
Tagtbogens der Sonne für den Standort Leipzig im Dezember und im Juli.
Auch dieses Windows-Programm ist noch in der Entwicklungsphase. Interessenten
können sich das ZIP-File herunterladen und in einen Ordner auspacken.
Wie bei allen Downloads wird keinerlei Haftung oder Garantie gewährt .Tagbogen-Download und hier die
App fürs Handy oder Tablet
SoMoTab Download
Testaufbau eines SEV
(Sekundär-Elektronen-Vervielfacher)
Im Vordergrund sieht man den SEV, der
mit 900 Volt betrieben wird. Diese Gleichspannung wird mit Hilfe eines
Spannungswandlers (im Hintergrund sichtbar) erzeugt. Später soll
dieser SEV zum Nachweis von Cerenkov-Strahlung genutzt werden, die durch eindringen
kosmischer Strahlung in ein mit Wasser gefülltes Thermosgefäß
entsteht, wenn diese eine kegelförmige Welle auslöst. Das Phänomen
entsteht durch die im Medium überschrittene Lichtgeschwindigkeit
(vergleichsweise einem Machschen Schallkegel beim Überschreiten der
Schallgeschwindigkeit im Medium Luft). Diese geringe Lichtabgabe
soll durch den SEV nachweisbar werden. Im Mittel entstehen beim
Durchdringen eines relativistischen Teilchens ca. 200 Photonen pro cm
Wegstrecke.
Weitere Informationen über das Funktionsprinzip
eines SEV, der auch Photomultiplier genannt wird, findet man in den
einschlägigen Enzyklopädien.
SSTV-Bilder von der ISS
Vom 04.12.2019 bis 06.12.2019 sendete die Besatzung der ISS wieder
SSTV-Bilder. Wenn man einen Empfänger für die Frequenz145.800 MHz hat,
kann man mit diverser freier Software diese
Aussendungen über die Soundcard des eigenen Rechners dekodieren.
Links sieht man ein Beispiel vom 06.12.2019.
Zu besonderen
Anlässen werden von der ISS-Besatzung solche SSTV-Sendungen
im 70 cm AFU-Band ausgesendet.
Sogar mit Handfunkgeräten
können diese Signale erfolgreich empfangen und decodiert werden.
LoRa
steht für
Long
Range und wird z.B. für den Aufbau eines
weltweiten WLANs eingesetzt.
Dies macht die dafür entwickelten kleinen
Sende-Empfangs-Module sehr interessant für drahtlose
Datenkommunikation über vergleichsweise große Entfernungen.
LoRa-TRX-Shields, Hat- und Modulebausteine
gibt es für ARDUINOS, RaspberryPi und andere
Entwicklungsumgebungen.
Angeregt durch die Experimente von
DJ7OO, siehe Knopf im linken Frame, wurden einige Vorschläge
erfolgreich modifiziert und getestet.
Es ist schon erstaunlich,
welche Entfernungen mit den geringen Leistungen und kleinen Antennen
überbrückbar sind.
Es geht auch viel kleiner, hier durch den Einsatz von
Feather-Modulen demonstriert (TX und Rx im Test) .
So sieht der Bluetoothempfang am Handy aus. DG3SMA-9 ist die sendende
Station und DG3SMA der empfangende Server.
Die kleinen
M5STACK-Module können auch mit einem LoRa-Rx
ausgestattet werden und dann die LoRa-APRS-Signale empfangen und
dekodieren.
An einer Miniaturisierung des Systems
wird noch gearbeitet. Vorhanden sind neben
GPS-RX noch Temperatursensor, Beschleunigungssensor, Spannungsteiler
und OpenLog-Micro-SD-Speicher.
Auch Wetterdaten lassen sich mit einem LoRa-System sehr gut
übertragen und sogar gesprochen ausgeben.
Dank der Veröffentlichung der Basis-Software für LoRa-Tracker und
I-Gates durch OE1ACM, OE1CGC, OE3CJB und anderer Funkfreunde, ist es recht
einfach, LoRa-Tracker und LoRa-I-Gates zu betreiben.
Amateurfunker dürfen solche Module dann nutzen und sich an dem
Ausbau eines LoRa- Netzes beteiligen. Auf dem Display des I-Gates
kann man die empfangenen und weitergeleiteten Daten sehen. Die
meist verwendete QRG ist 433.775 MHz. Auf den Fotos sieht man ein
Beispiel mit den TTGO 32 LoRa-Modul für das I-Gate und das
TTGO-Beam 32 LoRa-Modul für den APRS- bzw. Wx-Tracker. Sicher gibt
es noch weitaus mehr Anwendungen in einem LoRa-Netz.
Wetterstation mit TTGO-Modul und LoRa
Eine kleine Wx-Station läßt sich recht
schnell unter Verwendung eines BME280-Sensors und z.B. einem
Anemometer aufbauen. Hier mal ein Beispiel mit einem einfachen
Schalen-Sensor, der über einen Readkontakt ausgelesen wird. Besser
sind natürlich Schalenkreuze. Die gezeigte Anordnung ist allerdings
besonders klein. Erweiterungen mit Windrichtungssensor, Regensensor, Helligkeitssensor usw. sind leicht
möglich. Auf der Rückseite des TTGO-LoRa-Moduls
befindet sich ein kleines Display. Hier können die Messwerte direkt
abgelesen werden. Über die vorhandnen
Bluetooth-Anbindung lassen sich die Daten auch auf einem Handy oder
Tablet anzeigenoder via LoRa ins APRS-Netz
übertragen.
Recht praktisch ist der Aufbau eines kleinen GPS-Decoders, der als
eigenständiges Gerät jederzeit die eigene Position auf einem OLED
ausgibt. Über die Dipschalter kann man die gewünschten Datenformate
und Ausgabeinformationen auswählen. Hinweise für eigene Nachbauten ,
Sketche und Platinenlayouts findet man bei DJ7OO. Auch mit M5STACK
und GPS-Modul geht das gut.
Wer sich für das Wetter interessiert, würde sicher auch aktuelle
Wetterinformationen aus der nödlichen "Wetterküche" ansehen, ohne
immer das Internet zu bemühen. Wie wäre es mit einem einfachen
Eigenbauempfänger für DWD-Wetterfaxe. Genaue Beschreibungen findet
man bei DJ7OO. Den Link gibt es im linken Frame . Auf dem
hier gezeigten Bild sieht man meinen Empfänger , der ein
Wetterfax auf dem Handy zeigt
Die Basisplatine für weitere Experimente mit Direktmischern.
Durch hinzufügen eines PLL-Taktgebers (Si5351a) und
eines Attiny85-MC können auch andere Frequenzen empfangen
werden. Beispielsweise NAVTEX oder SSTV. Für den experimentellen
Wechsel der Kapazitäten im Eingangsfilter wurden Steckplätze
eingesetzt. Der Empfänger kann entweder über eine Powerbaknk (5V) oder
über den auf dem Board vorhandenen Spannungsregler versorgt
werden. Zur Feinjustage befindet sich ein lin.
Trimmpotentiometer auf dem Board,. Dessen Einstellungsänderung
auch optisch über eine LED beobachtbar ist.
Der neue Empfänger ermöglicht Langwellen- und Kurzwellenempfang.
(135 ...520 KHz / 3,5 ...14,5 MHz)
Weitere
Informationen sind auf der Homepage von Klaus, DJ7OO zu erfahren. Dort
bekommt man auch Hilfen für die Materialbeschaffung. vy 73, 55
DG3SMA
Eine stand-alone-GPS-Bake bzw. Tracker mit (Q) APRS, gleiches
Modul wie die WX-Bake nach einer Idee von DJ7OO.
Es gibt kaum noch Mittelwellensender weshalb man zum Betreiben alter
Radios einen Umsetzer benötigt, der amplitudenmodulierte Signale
anbietet. Hierfür wurde eine Lösung mit einem ARDUINO mini pro
aufgebaut. Platinenlayout und Programm bei DJ7OO. Diese Lösung ist
softwaremäßig sehr variabel und daher nicht auf ein Band und
eine Frequenz beschränkt.
Alte MW-Radios können nicht nur optisch
beeindrucken.
Sollen nur alte Mittelwellenempfänger
vorgeführt werden oder zur Freude der Großeltern an vergangene
Zeiten erinnern, so kann man einen AM-Tx mit geringer Leistung
aufbauen, dessen Reichweite nur in unmittelbarer Antennennähe
qualitativ hochwertigen Empfang ermöglicht und dank entsprechender
Filter auch keine Störungen durch Oberwellen verursacht. Die
gesetzlichen Bestimmungen müssen unbedingt eingehalten werden.
Ein 2m-APRS-Tx mit Multisensor GY 87, einigen zusätzlichen Daten
aus dem GPS-Rx und weiteren Sensoren auf dem Board.
Darunter
ein Beispiel für eine empfangene Bake des Testaufbaus. Der
Empfänger ermöglicht den Anschluss eines PCs über einen
Soundcard-Demodulator, eine Ausgabe der dekodierten Werte am Handy
über eine Bluetooth-Verbindung oder auf einem ansteckbaren seriellen
Monitor.
Der Rx wurde überarbeitet und hat jetzt einen Logger on Board. Die
empfangenen Daten werden auf einer MicroSD gespeichert.
Für die Analyse von Echtzeitdaten und geloggter Datenfiles wird
derzeit eine neue Software erarbeitet. Die Sendeeinheit wurde auf
den Einsatz von Festfrequenzsendemodulen der Firma Radiometrix
umgestellt, die entweder mit 300mW oder für ungünstige Gelände-und
Entfernungsgegebenheiten durch Verwendung einer MOSFET-Endstufe bis zu
8 Watt erweiterbar ist, neu entworfen. Alle Telemetrie-Sender
nutzen Amateurfunkfrequenzen und erfordern daher von Nutzer den
Nachweis einer AFU-Lizenz. Deshalb wird Wert auf den Erwerb dieses
Dokumentes gelegt und den interessierten Jugendlichen Hilfe bei der
Vorbereitung auf eine Amateufunkprüfung angeboten. Die Software
wird natürlich selbst erarbeitet. Links sieht man ein Beispiel für
erste Anlyseversuche für die neue Datenstruktur. Natürlich soll die
Software auch um ein Kartentool ergänzt werden, worin die aktuelle
Position des Sendeobjektes verfolgt werden kann. Aus den Daten
sollen auch physikalische Größen errechnet und durch
zusätzliche Sensoren ergänzt und übertragen als auch onboard
geloggt werden. Die Erweiterung der elektronischen Sende- und
Empfangsmodule ist technisch schon vorbereitet und wird weitere
interessante Anwendungen ermöglichen.
Um die Reichweite zu erhöhen und die Datenübertragung auch in
ungüstigerer Umgebung zu sichern, wurde der 300mW-APRS-Sender mit einem
Mitsubishi RA08H1317M- Modul erweitert. Damit kann die
Ausgangsleistung bis auf 8W erhöht werden. Um das System wärmeseitig
zu entlasten, wurde auch ein Lüfter integriert.
Tracker mit PA im Gehäuse beim Test.
Links sieht man einen Screenshot des Analyseprogramms mit
Positionsanzeige und Kartendarstellung. Diese Version wurde für die
Verwendung auf einem Tablet optimiert. Es wurden weitere
Instrumente hinzugefügt und Platz für noch geplante Analysen
geschaffen. Dafür kann das Panel (rechts unten) ausgeblendet
werden.
Dieses Projekt wird für den Einsatz auf den Buggys des
ISEI-Leipzig weiter ausgebaut.
Als man daran ging, Menschen zum Mond zu
schicken, wurden im Apollo-Programm der USA erstmals Computer
eingesetzt. Es waren sehr intensive numerische Probleme zu lösen, die
nicht mehr direkt von einer Bodenstation erfolgen konnten. So befanden
sich die Raumschiffe für entscheidende Steuerungsaktionen gerade
hinter dem Mond und waren somit nicht direkt funktechnisch
erreichbar. Die Anforderungen an die Computer waren vielfälltig.
Sie mussten sicher funktionieren, durften auch bei evtl.
Fehlbedienungen nicht abstürzen und mussten der kosmischen Strahlung
ausgesetzt, fehlerfrei arbeiten. Die Gesamtmasse sollte gering sein
und die Bedienung musste auch mit Handschuhen funktionieren. Man
entschied sich für "Fedelkernspeicher" als ROM, "Core rope memory"
und Ringkernspeicher als RAM, "Core memory". Es war eine
gigantische Leistung, die notwendigen Programme gewissermaßen mit
winzigen Drähten und Unmengen winziger Ferritringen fest
"einzufädeln". Diese Arbeit wurde besonders von Frauen geleistet.
Im "Praxisheft 31" des Arbeitskreises Amateurfunk und
Telekommunikation in der Schule e. V. (AATiS)
wurde von Dr. Ing. Karsten Hansky (DL3HRT) ein Artikel
zur Computergeschichte der Apollo-Missionen geschrieben und ein Modell-Fädelkernspeicher
für Basisexperimente vorgestellt. Dieser wurde auch von DG3SMA und
DO4LRV nachgebaut.
Das Funktionsmodell eines Ferrit-Kernspeichers
Links sieht man das Funktionsmodell eines
"Core Memory"-Speichers mit 32 Bit Speichergröße. Der Bausatz wurde
von Jussi Kilpeläinen entwickelt. DG3SMA hat ihn erfolgreich
aufgebaut und über Bluetooth mit einem Tablet verbunden. Das
Funktionsprinzip entspricht dem RAM, wie er im Apollo-Projekt
verwendet wurde. Weitere Experimente sollen folgen.
APOLLO AGC/DSKY
Ein sehr
schönes Projekt ist der Nachbau eines funkktionierenden "Apollo
Guidence Computers (AGC)" und des zur Bedienung notwendigen "Apollo
Display Keyboards (DSKY)". Den Bausatz oder ein fertig aufgebautes
Replikat wird von S&T Geo Tronics LCC angeboten.
Links sieht man das DSKY im Testbetrieb bei der Funktionskontrolle der
Anzeigeelemente:
VERB 35
ENTER
ERWEITERUNGEN
Um das DSKY auch im Alltag für die Messung und
Auswertung von Daten aus externen Sensoren und LoRa-Empfang zu
verwenden, wurden Erweiterungen eingefügt. Dabei wurde Wert darauf
gelegt, dass das Gehäuse kaum sichtbar verändert ist und die
Erweiterungen durchaus einen Bezug zu Anforderungen der APOLLO-MISSIONEN
haben.
Besonderer Dank an DL3HRT .
Beispiel ausgewählter
Zusatzfunktionen
Das Video
zeigt eine kleine Auswahl der
hinzugefügten Funktionen. Nicht gezeigt werden z.B. die
Parametereinstellung, die Weckerfunktion, der Wechsel der Zeitzonen
und die Speicherung in der RTC sowie die Veränderungen im
Systemstart.
Beispiel einer Simulation
Hier sieht man einen Videoausschnitt das
von S&T Geo Tronics LLC eingebundenen Programms.
Simulation der 1. bemannten Mondlandung,
Apollo 11, V16 N68 vom 20.07.1969.
Darin wird
nach dem bekannten ERROR 1202 ein erfolgreicher
RESTART gezeigt.
Man sieht daran auch, dass Fehler, z .B. wegen
Datenüberlaufs, keinen Computerabstruz verursachten. Ein Vorteil
des CORE ROPE Speichers.
APRS.JPG)
