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継続して,な!百葉箱の補修

昨日,補修が完了したと思っていた「な!百葉箱」が正常に動作していない

他にやりたいこともあったので腰を据えて新しいケースで復活させようかとも思ったが(どうしても目の前の障害は置いておきたくないので)原因を探ることにした

案の定・・・嵌った・・・

結果は・・・ESP8266の異常であり,厳密には一部のピンが動作不良となっていた・・・なので難しかった

先ずは分解

IMG_20220409_145556.jpg

各所をチェック

IMG_20220409_145640.jpg

バッテリー:電圧は3.8Vで低かったが,充電で満タンになり問題なし(だけど,実はバッテリー電圧の測定値に問題ありの信号が当たっていた)

3.3V電源:バッテリーからの入力を3.3Vにしているが問題なし

FAN:出力電圧が1.7Vで異常,入力も1.7Vだけど昇圧DCDCは問題なし,FANも5Vで正常に回る

つまり,FANへの出力電圧が異常なのであるが,FANが動作しなくても測定値をDB登録できるはずなので通信をテスト用ブレッドボードでチェック

IMG_20220409_153523.jpg

この時点でESP8266を疑っていて3個準備してプログラムを書き込み動作させてみたが1度だけ何故か通信が成功した以外まったくDB登録できなかった

IMG_20220409_150720.jpg

ついに通信を疑いAPのファーム更新や再起動を行ったが状況は変わらず

更にはデバッグコードを埋め込み通信関係のチェックして遂にプログラムの問題を発見

if(WiFi.SSID() != ssid) {
//設定が記憶されていないなら接続し記憶させる
WiFi.persistent(true); //ssidとpasswordを保存させる設定
WiFi.mode(WIFI_STA); //STA(子機)モード
WiFi.setAutoConnect(true); //次回起動時に保存内容で接続
WiFi.begin(ssid, password); //初回接続
}

ネットワーク接続時のWiFiコネクトで前回接続の残り(つまりタイムアウト内)なら前回リソースで時間を費やさないようにコネクトしているが保持判定方法に問題があった

if(beginning || WiFi.SSID() != ssid) {
//最初の起動時,もしくは設定が記憶されていないなら接続し記憶させる
beginning = false;
WiFi.persistent(true); //ssidとpasswordを保存させる設定
WiFi.mode(WIFI_STA); //STA(子機)モード
WiFi.setAutoConnect(true); //次回起動時に保存内容で接続
WiFi.begin(ssid, password); //初回接続
}

コネクト問題は初回フラグで対応したが全体の動作は解決せず

結果ESP8266のピン出力がプログラム通りされていない事が判明

ピンの接触不良の疑いもあったが,新しいESP8266に変更したところ改版プログラムにて正常動作したので解決したとしてヒートランテスト中(明日には復旧となる見込み)

IMG_20220409_202810.jpg

今回は調査中に電源指しミスで昇圧DCDCを燃やしてしまって要反省

(追加)

ESP8266が異常となるのは2個目であるが,そんなに壊れることはないんじゃないかと思いボードのパターンが切れているのかもしれないと考えた

よく見ると,ところどころパターンが錆びて切れているように見える(元画像:1.27MB

IMG_20220410_081100.jpg

自然冷却用の隙間から雨が入り錆びたと考えられるため対策しておいたほうが無難である

基板の周囲に壁でも付けるかニスでも塗っておくか考えたが今回はテープで養生することにした

IMG_20220410_115809.jpg

新しいケースで構築し直そうと思う

な!百葉箱の補修

3月末頃から「な!百葉箱の観測データ」の一部が異常であった

SS20220408_001.png

バッテリー情報も問題があったので原因が判らなかったのだが,気圧と内部温度のみが異常のようなので気圧センサー(BMP280)を交換を交換することにした

日も長くなり暖かくなったこともあり(良い天気だったので)本日の夕方に外で交換を実施

やはりかなり埃で汚れていた(新筐体を検討しよう)

IMG_20220408_174732.jpg

今回は⑭BMP280(左)から⑮BMP280(右)へ交換

IMG_20220408_174853.jpg

太陽電池も埃で汚れていた(下)ので拭いておいた

IMG_20220408_174746.jpg

汚れを埃と記載しているが高い位置にあり周辺にはこれといった砂もないので黄砂ではないかと思われる

SDRConsole(V3)を使うと中波が受信できた

少し前にSDRConsoleを使ってみようとV3をDLして準備していたのをセットアップしてみた

そして受信確認していたところ驚いたことに中波が受信できてしまった(不思議な事に中波専用であるループアンテナでは受信できない)

SS20220402_01.png

また,HDSDR,SDRSharpでは受信不可なのがSDRConsoleを先に起動した後に起動すると受信可能であることが判明

ただし周波数を変更していると途中で受信不可に陥ることがある

(HDSDR)

SS20220402_02.png

(SDRSharp)

SS20220402_03.png

ドングルの初期化が出来てない不具合とかがあるのか?

粗悪品に注意

R810T2チューナーチップをFC0012に載せ換えて販売しているドングル(DVB-T+DAB+FMチューナー)があるので注意という記事があったので基板を出してチップをチェックしたところ問題なしでホッとした(他の2つも問題なしを確認)

IMG_20220328_215026.jpg

このタイプのドングルでは緑基板だと怪しいとの事

SDR用アップコンバーターを改修中

SDR用に作製した40MHzのアップコンバーターでの受信は,BCLアンテナを直接宅内に引き入れた効果で海外放送局(ラジオオーストラリアが良く入るレベル)や7MHz帯のアマチュア局のSSB受信ができていた

比較として(Si4732使用)DSPラジオでの受信よりは僅かに劣る程度である

しかし中波放送が全く受信できないの問題があるのと感度も良くしたいと思い改修を開始したが・・・結果,性能が最初より悪くなっている

まだまだ改修には時間が掛かりそうなので何をしたか判らなくならないよう記録

100MHzアップに変更

40~70MHzに利用周波数の空き(アマ50MHz帯はあるけど)があるので40MHzアップにしていたところをクリスタル(XO)を40MHzから100MHzに付け替える

ドングルの受信感度が100MHz以上の方が良いという情報があったのも理由である

100MHzと125MHz XOをAliexpressで購入(125MHzは格安だったのでついでに購入)

IMG_20220329_193344.jpg

40MHz版は比較するため,新規にLPFを載せていないボードを評価用に作製

IMG_20220323_194831.jpg

クリスタル(XO)を付け替え可能にするためICソケット化してみたのだが,まったく受信できなくなってしまう

当初LPFがないとか100MHzが悪いのか(基板が悪いとか)と思い,40MHz版の方もソケット化して確認したが同じくレベルダウンした

IMG_20220323_194739.jpg

しかたないのでソケット化を止め直接半田に戻すが取り外しを何度も行ったためか感度が悪い状態になり元には戻らない

(尚,クリスタルはNOAA受信をダウンで行う評価をするため,新版に40MHzを前版には100MHzを取り付けた)

クリスタル出力にコンデンサを挿入

DCを除くためコンデンサを入れてみたが効果は不明

RF出力をトランス方式化

入力で周波数を限定して出力をトランス方式にすると利得が最高に得られるそうで入力は限定できないので出力をトランスにしてみた

IMG_20220327_191240.jpg

100MHzのみ対応してみて効果があった

SA612aの出力インピーダンスが高く変換する効果もあったのか

入力は高インピーダンスらしい

クリスタル出力のインピーダンス変換

XOの出力は一般的に低インピーダンスでは受けれないので高インピーダンスで受けるのが無難ということで間に抵抗を入れてみた

クリスタルコンバータ(改2)_回路図.png

100MHz版では効果あったが40MHzではダウン(周波数コンバートされなくなる)してしまったため40MHz版は戻す

IMG_20220329_180330.jpg

結果

ここまでで改修前に近いぐらいまでには戻り,中波アンテナ使用で周波数を同調させると感度が上がり僅かに受信可能にはなった(メリット2程度)

改修前の方が何故良かったのが謎である

今後,以下のことを試してみようと考えている

  • ブレッドボードで評価
  • オシレーターで感度の評価
  • アッテネーターを付ける
  • クリスタル出力を強化
  • RF入力でBPF使用
  • プレセレクタの導入

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