Hier findet man diverse Objekte, mit denen man sich gelegentlich auch mal beschäftigt.

Ein "Kaleidoskop" recht unterschiedlicher Objekte ist hier zusammengestellt. Letzte Bearbeitung: 04.06.2021

 

Ein altes Tischtelefon wieder funktionstüchtig zu machen kann schon eine Herausforderung sein.

Es sah zunächst noch recht gut aus. Als ich es genauer betrachtete musste ich 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.

altes Holztelefon
Telefon im Test
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
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.
Beim Telefon wurde es schon erfolgreich eingesetzt.

SteckbretrtSteckbrett 2
Steckbrett 3

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.

TRX Flexradio

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.

BPSK31

Natürlich lassen sich auch andere digitale Betriebsarten recht einfach über die gängigen Programme anwenden.

Hier z.B. das in letzter Zeit sehr beliebte FT8.

TF8

Baklenprojekt


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 (Berkeley Open Infrastructure for Network Computing) 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 Nutzernamen sma. 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

Zertifikat

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.
APPs_Planetenberechnung
 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.

Ohne jegliche Haftung und Garantie kann die APK hier runtergeladen werden:

Planeten-APK-Download
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.
Kurzbeschreibuung

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.

Tagbogen

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

SEV

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-Empfang 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 Telemetriesystem

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) .

LoRa-Feather

DatenempfangLoraTRX
DRF-Datenübertragung
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.



M5Lora






An einer  Miniaturisierung des Systems wird noch gearbeitet.
Vorhanden sind neben GPS-RX noch Temperatursensor, Beschleunigungssensor, Spannungsteiler und OpenLog-Micro-SD-Speicher.


MiniLora
Auch Wetterdaten lassen sich mit einem LoRa-System
sehr gut übertragen und sogar gesprochen ausgeben.
Sprachausgabe am Loradecoder
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.
Tracker und I-Gate
I-Gate-Display
TTGO mit AnemometerDaten auf dem Tablet 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 anzeigen oder via LoRa ins APRS-Netz übertragen.
TTGO mit BME280
SPS-Position 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.
MN5GPS
QAPRS-GPS-Bake Eine stand-alone-GPS-Bake bzw. Tracker mit
 (Q) APRS, gleiches Modul wie die WX-Bake nach einer Idee von DJ7OO.
AM Testaufbau 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 aufgabaut. Platinenlayout und Programm bei DJ7OO.

AM Tx
APRS und Telemetrie

Rx-Datenbeispioel
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.

Empfängertest
Der Rx wurde überarbeitet und hat jetzt einen Logger on Board. Die empfangenen Daten werden auf einer MicroSD gespeichert.
neuer Rx
Analyse geloggter Daten 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.
Neuer Telemetriesender 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.


PA
Analyse_Tabletversion
Tracker mit PA im Gehäuse beim Test.Trx im Gehäuse

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.
Modell eines Kernspeichers
CRTest
Experimente mit Kernspeicher

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 abstürtzen 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.
CM_BTTerminal Screenshot 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.


32_Bit_Fädelspeicher