FM keška

Protože se již delší dobu věnujeme geocachingu a dlouho jsem už nebastlil, rozhodl jsem se vytvořit speciální „keš“ (skrýš kterou potom hledají ostatní hráči hry zvané geocaching). Protože mám rád rádiové vlny, napadlo mě vytvořit „FM keš“.

Představa byla taková, že se keš vždy v přesně danou dobu aktivuje a po dobu několika vteřin/minut bude vysílat zprávu, kterou bude možno zachytit na klasickém FM přijímači (dnes již  téměř každý nový telefon FM přijímač obsahuje). Ze zprávy se geocacher dozví, kde má cílovou skrýš hledat.

Od 23. 10. 2010 platí všeobecné oprávnění VO-R/10/09.2010-11, které povoluje provoz vysílačů vpásmu 87,5 – 108 MHz s maximálním vyzářeným výkonem 50nW. Takový vysílač je možné zakoupit za pár korun. Nejčastěji se tyto vysílače používají ve vozidlech pro přehrávání vlastních písniček přes autorádio. Jeden takový vysílač jsem pro konstrukci FM kešky využil.

Celé zařízení řídí mikrokontrolér AT Mega8 (IC1). Aby se vysílání spouštělo v přesně stanovenou dobu, obsahuje zapojení obvod reálného času DS1302 (IC2). Zpráva, která se po spuštění vysílače odvysílá, je uložena v audiopaměti IDS1760P (IC3). Shcéma zapojení je uvedeno na následujícím obrázku. Zvláštností je nestandartně nepřipojená „zem“ vstupu audiosignálu vedoucího z IC3 do vysílače. Nepřipojená je proto, že při spínání napájení vysílače se vlastně vysílač připojuje tranzistorem na zem. Kdybych propojil i zemní vodič vedoucí od IC3, vysílač by byl stále zapnutý. Řešením by bylo použít tranzistor s opačnou vodivostí kanálu (indukovaný kanál typu P), ale ten jsem bohužel neměl k dispozici. Vysílaný zvukový signál ovšem dosahoval přijatelné kvality a tak jsem u tohoto řešení zůstal.

Všechny součástky jsou osazeny na jednostranné desce se čtyřmi drátovými propojkami.

Při vzorkovací frekvenci 12 kHz (určeno kombinací R6 a R11) je možné do audiopaměti nahrát cca 40 vteřin záznamu. Zařízení se nastavuje pomocí dvou tlačítek a je napájeno ze tří 1,5V akumulátorů (U = 4,72 V). Odběr zařízení při vysílání je 48,3 mA a v režimu spánku 0,098 mA. Klasická (nenabíjecí) tužková baterie by měla mít kapacitu cca 2500 mA/h (podle informací z diskuzí na internetu). Doba provozu FM kešky na jedny baterie při uvažování 3 vysílání denně v délce 45 vteřin je potom přibližně 600 dnů (1,64 roku), což je dostačující.

Nastavení datumu a času

Po připojení napájení jsou kontrolovány stavy tlačítek SW1 a SW2. Pomocí tlačítek lze nastavit rok, měsíc, datum, hodinu a minutu pro obvod reálného času. Krátký stisk tlačítka SW1 přepíná mezi nastavování jednotlivých položek (po přepnutí je blikáním zelené LED diody indikováno, co se právě nastavuje 1, 2, 3, 4, 5 = rok, měsíc, den, hodina, minuta) a následně červenou LED vyblikána aktuální hodnota. Dlouhým stiskem SW1 se do obvodu reálného času uloží aktuálně nastavená hodnota datumu (pokud právě nastavuji rok, měsíc nebo den) nebo času (pokud právě nastavuji hodinu nebo minutu) a zapsaná hodnota se pro kontrolu z obvodu opět vyčte a pomocí červené LED diody vybliká. Krátkým stiskem tlačítka SW2 se inkrementuje o 1 aktuálně nastavovaná položka.

Uložení zprávy pro odvysílání

Dlouhým stiskem SW2 je spuštěno nahrávání do audiopaměti (nahrávání indikuje rozsvícená červená LED dioda). Nahrávání lze ukončit stiskem SW2 nebo se automaticky ukončí po zaplnění audiopaměti (červená LED dioda zhasne). Nahraná zpráva je potom pro kontrolu odvysílána pomocí FM vysílače.

Nastavení hodiny vysílání zprávy

Zpráva se vysílá vždy 3x denně v 5 minutových odstupech ve zvolenou hodinu. Pokud bude zvolena hodina např 14:00, přehraje se zpráva 3x v intervalu od 14:00 do 14:19. Při současném stisku SW1 a SW2 dojde k rozsvícení zelené LED (na cca 5 vteřin) pokud jsou obě tlačítka po uplinutí této doby stále stisknuta přejde zařízení do režimu nastavení hodiny vysílání a zelená LED zhanse, pomocí červené LED diody se vybliká aktuálně nastavená hodina a zelená LED se opět rozsvítí. Stiskem SW2 lze nastavit jiný čas pouštění. Nový čas se uloží po stisku SW1 a tato hodnota je pro kontrolu opět vyblikána pomocí červené LED.

Přepnutí do režimu „keš“ a zpět

Spuštění režimu „keš“, kdy zařízení každý den ve zvolené hodině třikrát přehraje vzkaz a zbytek času je ve spánkovém režimu se provede současným stiskem SW1 a SW2. Opět se rozsvítí zelená LED. Pokud tlačítka nejsou po uplynutí cca 5 vteřin stisknuta odvysílá se zpráva (vysílání indikuje červená LED) a po jejím odvysílání zařízení přejde do spánkového režimu. Jednou za minutu se procesor probouzí a kontroluje aktální čas. Pokud budou navíc v okamžiku probuzení tlačítka SW1 a SW2 stisknuta, přepne se zařízení zpět do normálního režimu (lze nastavovat datum a čas, nahrát novou zprávu, změnit hodinu spouštění nebo opět spustit režim „keš“). Návrat do normálního režimu indikuje současné rozvícení obou LED diod na cca 2 vteřiny.

Projekt pro AVR Studio napsaný v ANSI C pro mikrokontrolér AT Mega8 je možné stáhnout ZDE.

Na následujících fotografiích si můžete prohlédnout, jak vypadá výsledek.

 

Něco pro geokačery (heslem je příjmení muže, který se do dějin zapsal objevem rádia):

Pro zobrazení sekce zadej heslo: