In questo articolo desideriamo proporvi un nostro progetto di autocostruzione che permette di rifinire ulteriormente l’ottimo nodo “Pi-Direct” MMDVM C4FM progettato dal radioamatore BI7JTA, andando a realizzare un contenitore protettivo dove alloggiare il modem radio MMDVM e il Raspberry Pi Zero 2W che lo pilota. 
L’intera costruzione del nodo “Pi-Direct” MMDVM C4FM, è stata descritta nell’articolo presente nel sito di Paolo IV3BVK.

Abbiamo realizzato questa guida che riassume in breve il nostro progetto, analizzandone i materiali da noi selezionati e le nostre scelte costruttive.

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L’IDEA E IL PROGETTO

Inizialmente, le sperimentazioni con questo nodo, sono state effettuate utilizzando delle connessioni “volanti”, sfruttando provvisoriamente dei semplici cavetti jumper ed utilizzando il nodo MMDVM connesso ai pin GPIO della scheda Raspberry Pi Zero 2W. Nelle seguenti immagini, potete vedere l’iniziale approccio sperimentale. 

I cavetti erano originariamente connessi ai pin presenti dietro alla presa Canon DB9 della scheda MMDVM.
NOTA: Oltre ai cavetti jumper per la connessione dei dati, è stato aggiunto un ulteriore cavetto jumper (quello singolo di colore arancione, visualizzabile nell’immagine superiore e nella seguente immagine), per portare una tensione di 5 – 12V DC al piedino numero 10 della scheda di servizio della radio Motorola GM340, permettendone così la riaccensione automatica al ritorno della tensione di alimentazione. Nel nostro caso, si è scelto di prelevare la tensione di +5 V DC direttamente dal pin di alimentazione ausiliaria della scheda del modem MMDVM. In altro modo, si può utilizzare la tensione di 12 V DC di alimentazione della radio stessa, in quanto il pin 10 della radio permette anche questa alimentazione.

Dall’idea di terminare e confezionare nel miglior modo la realizzazione, abbiamo realizzato una custodia in plexiglass su misura (illustrata anche in parte da BI7JTA nel suo sito). Abbiamo quindi deciso per questo motivo di auto costruire una versione simile per il nostro nodo. 

Per conoscere ed avere maggiori riguardo questo nodo C4FM, vi consigliamo di visitare la wiki di BI7JTA, cliccando su questo link. 
Per approfondire e visionare invece le sperimentazioni effettuate da Paolo IV3BVK (membro di IV3 RadioLab), vi consigliamo di visitare cliccando su questo link il sito paolettopn.it, dove troverete le informazioni dettagliate sulla realizzazione (hardware e software) di questo nodo C4FM “Pi-Direct”.

Buona lettura!

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LA REALIZZAZIONE

Per realizzare questo progetto, ci siamo ispirati anche alle innumerevoli coperture in plexiglass reperibili online per i progetti elettronici. Abbiamo quindi deciso di progettare il sistema adoperando delle lastrine di plexiglass e delle torrette distanziali per schede elettroniche. 

Partendo da questa idea ci siamo quindi armati di carta e penna, andando a misurare le dimensioni delle due schede, riportando i rispettivi diametri dei fori di montaggio e le varie quote. 

Dopo varie analisi e alcune considerazioni, abbiamo riportato al computer tutte le componenti, disegnando una veloce anteprima del progetto tramite un software di disegno 3D. Nella seguente immagine, potete vedere una pianificazione e un disegno dettagliato dell’oggetto e dei componenti. 

Il disegno in 3D è servito anche per fare una lista accurata dei materiali necessari, andando a reperire delle lastrine di plexiglass del corretto spessore e i distanziali necessari. 

Per la realizzazione sono stati utilizzati i seguenti materiali:  – Un pannellino di plexiglass 9,5 mm x 5,5 mm dello spessore di 1mm per la copertura superiore; – Un pannellino di plexiglass (delle stesse dimensioni) ma di spessore 3mm per realizzare una solida base;  – Delle torrette distanziali in di varie dimensioni, per posizionare le schede elettroniche. Per la nostra realizzazione, abbiamo adoperato un kit di distanziali M2 in ottone con varie versioni in altezza, andando a sommare le torrette.

Una volta reperito tutto l’occorrente, è stato sufficiente (con un po’ di pazienza e precisione) tagliare a misura le lastrine utilizzando un seghetto ed eseguire le forature per fissare le torrette distanziali. 

L’operazione richiede del tempo, al fine di riuscire a distanziare le due schede, livellandole e centrando perpendicolarmente le torrette. Una volta terminata l’unione tra i moduli (variando più volte le altezze e le tipologie di distanziale), è stato raggiunto il risultato illustrato nella seguente immagine che fissa saldamente il Raspberry e la scheda MMDVM dal lato del connettore GPIO e sostiene il modem nel lato sporgente tramite una composizione “alta” di distanziali. 

Una volta costruita la base, ci siamo focalizzati sulla realizzazione della copertura protettiva anti-polvere e anti-urto, tramite una lastrina di plexiglass da 1 mm che è stata tagliata a misura e forata nella posizione dei trimmer di regolazione. 
La scelta di forare la copertura in corrispondenza dei trimmer di regolazione, permette di effettuare con facilità le tarature, evitando di smontare l’intera copertura.

In corrispondenza dei trimmer sono stati eseguiti dei fori del diametro di 3 mm, permettendo la regolazione tramite un comune cacciavite piatto per elettronica. 

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CONNESSIONI ALLA RADIO

Durante la realizzazione della copertura superiore spessa 1 mm, abbiamo riflettuto inoltre sull’opzione di sfruttare la porta Canon DB9 per la comunicazione bidirezionale con la radio, evitando cosi di effettuare una ulteriore fessura rettangolare sulla copertura superiore, necessaria per far passare i cavetti collegabili tramite i connettori jumper presenti sulla scheda MMDVM.

La scelta di utilizzare la porta DB9 della scheda (al posto dei pin jumper), nasce dall’esigenza di avere una configurazione ordinata ed ispezionabile. Partendo con la scelta di utilizzare la porta DB9, abbiamo progettato un cavo “adattatore” in grado di sfruttare nel miglior modo i cavetti jumper (connessi alla scheda servizi della radio), consentendo una configurazione pulita dal lato del nodo. Per la creazione dell’adattatore, abbiamo preferito quindi utilizzare un pratico connettore DB9 maschio con morsettiera, collegando (come mostrato nella seguenti immagini) i vari cavi adibiti alla comunicazione con la radio. La scelta del connettore DB9 a morsettiera, ci permetterà un miglior controllo dei collegamenti anche nel caso di modifiche e/o ricerca guasti.

ECCO ILLUSTRATE LE CONNESSIONI HARDWARE E I CABLAGGI:

Connessioni alla porta DB9 femmina installata dal lato della scheda MMDVM (in figura la DB9 maschio da abbinare e connettere).

Connessioni alla scheda servizi della radio Motorola con le relative connessioni jumper.

Immagine completa dell’adattatore di comunicazione 

Modifica alla scheda servizi (vedi cavetto rosso), per permettere l’accensione automatica dell’apparato radio, all’accensione dell’alimentazione del nodo.

NOTA BENE: In corrispondenza del connettore J1 (RSSI) mostrato nell’immagine superiore, la connessione dovrà essere chiusa tramite l’utilizzo di un ponticello jumper, per garantire il transito del segnale RSSI dal connettore servizi della radio al pin RSSI della scheda servizi, che trasferirà poi il segnale al modem MMDVM. In corrispondenza del pin positivo (+) del cavo rosso, dovrà essere portata una tensione positiva compresa tra i 5 e i 12 V DC per garantire l’accensione automatica della radio (connettore servizi pin 10), come descritto all’inizio di questo articolo. La lunghezza di questo conduttore dovrà essere calcolata in base alla lunghezza del cavo di prolunga DB9 utilizzato tra il modem e la radio.

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SCHEMA ELETTRICO

Al fine di proporvi un progetto completo, dalla facile realizzazione (e comprensione), abbiamo deciso di organizzare e sintetizzare i collegamenti tra jumper e porta DB9, condensandoli in un comodo schema elettrico da noi realizzato.

Potete scaricare lo schema in formato PDF, cliccando sulla seguente immagine:

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RISULTATO FINALE

Ecco alcune immagini della realizzazione terminata e installata in abbinata al ricetrasmettitore Motorola GM340. 
NOTA: In queste immagini, rimane ancora da effettuare il collegamento dell’alimentazione +5 V DC, tra la scheda del modem MMDVM e il pin della scheda servizi della radio Mororola.

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CONCLUSIONI 

Siamo giunti al termine di questo articolo. Ci auguriamo che questa realizzazione possa essere stata per voi utile a organizzare i vostri nodi MMDVM o prendere spunti per rifinire dei progetti in corso. Per qualsiasi curiosità o quesito, potete contattarci tramite l’apposita sezione “commenti” che trovate al termine di questo articolo.

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Vi auguriamo di buoni esperimenti! 
Un saluto dal Team di IV3 RadioLab