Trenażer CW SP3UQH
Autonomiczny trenażer kodu Morse’a na ESP32 z ekranem dotykowym 2.8″
Kompletny projekt DIY przeznaczony do nauki odbioru i nadawania telegrafii. Ponadto urządzenie oferuje lekcje Kocha, trening RX i TX, dekoder, symulator QSO, analizę błędów, tryb TRUDNE 20 oraz aktualizacje oprogramowania przez Wi-Fi.
Zbuduj urządzenie albo poznaj jego możliwości
Strona została podzielona na czytelne sekcje. Dzięki temu osoba budująca urządzenie może przejść bezpośrednio do instrukcji montażu, a właściciel gotowego trenażera do dokumentacji funkcji i obsługi menu. Co ważne, wszystkie pliki dotyczą aktualnej, stabilnej wersji firmware 4.4.1.
Pierwszy projekt elektroniczny?
Skorzystaj ze szczegółowej instrukcji krok po kroku
Na przykład starsza, rozbudowana instrukcja pokazuje poszczególne elementy na zdjęciach, kolory przewodów, przypisanie kabli do pinów, lutowanie oraz testowanie każdego modułu osobno.
Dlatego jest polecana osobom, które nie mają wcześniejszego doświadczenia z elektroniką i chcą przejść przez cały proces spokojnie, etap po etapie.
Ważna informacja dotycząca połączeń
Szczegółowa instrukcja pokazuje również wcześniejsze etapy rozwoju projektu. Dlatego podczas wykonywania finalnego urządzenia korzystaj z końcowej mapy połączeń wersji 4.4.1 znajdującej się na tej stronie. Przede wszystkim przewód LED/BL należy podłączyć do GPIO 21, a nie pozostawiać na stałe podłączonego do 3V3.
Gotowe urządzenie
Czym jest Trenażer CW SP3UQH?
To autonomiczne urządzenie do nauki i doskonalenia odbioru oraz nadawania kodu Morse’a. Co więcej, do działania nie potrzebuje komputera ani telefonu — wystarczy podłączyć zasilanie i rozpocząć trening na ekranie dotykowym.
Trening odbioru RX
Między innymi lekcje Kocha, ćwiczenia znaków, grup, Q-kodów i slangu, trening pamięci oraz nowe tryby MELODIA ZNAKU i PORÓWNAJ ZNAKI.
Trening nadawania TX
Ponadto nauka nadawania ze słuchu i z ekranu, tryb COACH, dekoder oraz dwa warianty pracy manipulatora: STANDARD ORYGINAL i FLOW / IAMBIC B.
Analiza postępów
Z kolei oddzielne postępy RX i TX, wyniki procentowe, analiza pomyłek, lista najtrudniejszych znaków oraz dodatkowy trening TRUDNE 20.
Symulacja i aktualizacje
Dodatkowo symulator QSO, efekty QSB i QRM, regulacja parametrów CW oraz bezpieczna aktualizacja oprogramowania przez Wi-Fi.
Urządzenie gotowe do pracy w kilka sekund
Na przykład trenażer można zasilać z ładowarki USB lub powerbanka. Dodatkowo wszystkie ustawienia, postępy i kalibracja są zapisywane w pamięci ESP32.
Zacznij we właściwym miejscu
Co chcesz zrobić?
Projekt został podzielony na osobne ścieżki, dzięki czemu nie musisz przeglądać całej dokumentacji od początku do końca.
Buduję urządzenie od podstaw
Przede wszystkim lista części, kompletne połączenia, konfiguracja Arduino IDE, biblioteki, plik User_Setup.h, wgranie firmware oraz pierwszy start.
Dla kogo: dla osób, które dopiero rozpoczynają budowę Trenażera CW SP3UQH.
Mam już starszą wersję
Natomiast informacje o aktualizacji do wersji 4.4.1, aktualizacji przez Wi-Fi, zachowaniu ustawień oraz ścieżce migracji ze starszych wydań.
Dla kogo: dla użytkowników starszych wersji, w tym 2.x, 3.x, 4.0–4.3.0 oraz 4.4.0.
Chcę poznać funkcje i obsługę
Z kolei pełna instrukcja obsługi, mapa menu, opis treningów RX i TX, ustawienia CW, symulator QSO, dekoder oraz analiza postępów.
Dla kogo: dla użytkowników gotowego urządzenia oraz osób rozważających jego budowę.
Korzystaj wyłącznie z aktualnej dokumentacji
Wszystkie instrukcje na nowej stronie odnoszą się do stabilnej wersji firmware 4.4.1. Natomiast starsze opisy i archiwalne wydania zostaną przeniesione do osobnej historii projektu.
Budowa urządzenia
Co będzie potrzebne?
Projekt wykorzystuje łatwo dostępne moduły elektroniczne. Dlatego poniższa lista i mapa połączeń dotyczą finalnej wersji sprzętowej współpracującej z firmware 4.4.1.
ESP32
Na przykład płytka ESP32 DevKit w wersji 38-pinowej, najczęściej opisywana jako DOIT ESP32 DEVKIT V1 lub ESP32 Dev Module.
Wyświetlacz dotykowy
Ponadto TFT 2.8″ SPI ze sterownikiem ILI9341 i rezystancyjnym panelem dotykowym XPT2046.
Układ audio
Z kolei moduł wzmacniacza PAM8403 z potencjometrem oraz niewielki głośnik 8 Ω.
Manipulator CW
Dodatkowo klucz dwudźwigniowy typu paddle oraz panelowe gniazdo stereo Jack TRS dopasowane do używanej wtyczki.
Przewody i zasilanie
Na koniec przewody Dupont, przewody lutowane, kabel USB do programowania oraz stabilne zasilanie USB 5 V.
Obudowa
Obudowa drukowana w technologii 3D. Ponadto gotowe pliki STL, OBJ i GLB znajdują się w paczce projektowej.
Ważne dla wersji 4.4.1
Przede wszystkim podświetlenie wyświetlacza należy od początku podłączyć do GPIO 21. Dlatego nie podłączaj przewodu LED/BL na stałe do 3V3, ponieważ firmware steruje jasnością i wygaszaniem ekranu za pomocą PWM.
Połączenia wyświetlacza TFT
| Pin wyświetlacza | Pin ESP32 | Funkcja |
|---|---|---|
| VCC | VIN / 5V | Zasilanie modułu |
| GND | GND | Wspólna masa |
| CS | GPIO 15 | Wybór wyświetlacza |
| RESET | GPIO 4 | Reset wyświetlacza |
| DC / RS | GPIO 2 | Dane / komendy |
| MOSI / SDI | GPIO 23 | Dane ESP32 → ekran |
| SCK / CLK | GPIO 18 | Zegar magistrali SPI |
| MISO / SDO | GPIO 19 | Dane ekran → ESP32 |
| LED / BL | GPIO 21 | Sterowanie jasnością PWM |
Dotyk, audio i manipulator
| Element | Pin ESP32 | Funkcja |
|---|---|---|
| T_CS | GPIO 5 | Wybór kontrolera dotyku |
| T_IRQ | GPIO 34 | Linia IRQ; firmware nie jest od niej zależny |
| T_MOSI | GPIO 23 | Wspólna magistrala SPI |
| T_MISO | GPIO 19 | Wspólna magistrala SPI |
| T_CLK | GPIO 18 | Wspólny zegar SPI |
| Audio PAM8403 L-IN | GPIO 25 | Sygnał tonu CW |
| DIT | GPIO 32 | Łopatka kropek |
| DAH | GPIO 33 | Łopatka kresek |
| Masa paddle | GND | Wspólna masa manipulatora |
Uwaga dotycząca PAM8403
Głośnik podłącz pomiędzy wyjścia L+ i L− wzmacniacza. Ponadto żadnego z przewodów głośnika nie podłączaj bezpośrednio do masy ESP32. Z kolei masa jest potrzebna wyłącznie po stronie zasilania i wejścia sygnału PAM8403.
Przygotowanie komputera
Arduino IDE i wymagane biblioteki
Wszystkie wymagania programowe zostały zebrane w jednym miejscu.
Dzięki temu nie trzeba kopiować kodu ze strony ani ręcznie tworzyć zakładki
logo.h. Ponadto gotowe pliki znajdują się w paczce projektu 4.4.1.
Najprostsza metoda instalacji
Najpierw zainstaluj Arduino IDE i biblioteki, następnie podmień plik
konfiguracyjny User_Setup.h, a na końcu otwórz gotowy
szkic Trenazer_CW_v4_4_1.ino bezpośrednio z rozpakowanej paczki.
Zainstaluj Arduino IDE
Pobierz i zainstaluj Arduino IDE 2.x. Następnie podczas pierwszego uruchomienia zaakceptuj instalację wymaganych sterowników USB.
Oficjalna strona: arduino.cc
Dodaj obsługę ESP32
Następnie otwórz Menedżer płytek i wyszukaj:
esp32 by Espressif Systems
Następnie wybierz płytkę DOIT ESP32 DEVKIT V1 albo ESP32 Dev Module.
Zainstaluj biblioteki
Na koniec w Menedżerze bibliotek wyszukaj i zainstaluj:
- TFT_eSPI — autor Bodmer
- XPT2046_Touchscreen — autor Paul Stoffregen
- WiFiManager — autor tzapu
Zawartość paczki projektowej 4.4.1
| Plik lub katalog | Przeznaczenie |
|---|---|
Kod_do_ESP32/Trenazer_CW_v4_4_1/
|
Gotowy folder szkicu Arduino |
Trenazer_CW_v4_4_1.ino
|
Główny kod firmware 4.4.1 |
logo.h
|
Grafika ekranu startowego i wygaszacza |
Konfiguracja_TFT_eSPI/User_Setup.h
|
Gotowa konfiguracja biblioteki TFT_eSPI |
Dokumentacja/
|
Instrukcja obsługi PL i EN w formacie PDF oraz DOCX |
Druk_3D_Obudowa/
|
Pliki STL, OBJ i GLB obudowy |
CZYTAJ_TO_PIERWSZE.txt
|
Skrócona instrukcja przygotowania projektu |
Podmiana pliku User_Setup.h
- Zamknij Arduino IDE.
-
Otwórz katalog:
Dokumenty\Arduino\libraries\TFT_eSPI -
Wykonaj kopię obecnego pliku
User_Setup.h. -
Skopiuj do tego katalogu plik
User_Setup.hznajdujący się w paczce projektu. - Potwierdź zastąpienie istniejącego pliku.
- Uruchom ponownie Arduino IDE.
Otwieranie firmware
- Najpierw rozpakuj paczkę ZIP do zwykłego folderu.
-
Otwórz katalog:
Kod_do_ESP32\Trenazer_CW_v4_4_1 -
Kliknij dwukrotnie plik:
Trenazer_CW_v4_4_1.ino -
Arduino IDE automatycznie otworzy również znajdujący się obok plik
logo.h. - Następnie wybierz właściwą płytkę ESP32 i port COM.
- Kliknij przycisk Weryfikuj, a następnie Wgraj.
Nie zmieniaj nazw plików
Folder szkicu musi nazywać się Trenazer_CW_v4_4_1, a główny
plik Trenazer_CW_v4_4_1.ino. Ponadto plik logo.h musi
pozostać w tym samym folderze. Na koniec nie dopisuj rozszerzeń
.txt ani dodatkowego .ino.
Uruchomienie urządzenia
Wgranie firmware i pierwszy start
Po przygotowaniu Arduino IDE, bibliotek i pliku
User_Setup.h można wgrać właściwe oprogramowanie
Trenażera CW SP3UQH.
Podłącz ESP32
Najpierw podłącz płytkę ESP32 do komputera za pomocą przewodu USB obsługującego transmisję danych. Nie każdy przewód USB przeznaczony do ładowania umożliwia programowanie.
Wybierz płytkę i port
Następnie w Arduino IDE wybierz:
Wybierz: Narzędzia → Płytka → DOIT ESP32 DEVKIT V1
Następnie wybierz: Narzędzia → Port → właściwy port COM
Zweryfikuj kod
Następnie kliknij przycisk Weryfikuj. Arduino IDE skompiluje program bez przesyłania go jeszcze do urządzenia. Gdy pojawi się komunikat o zakończeniu kompilacji, przejdź do wgrywania.
Wgraj firmware
Na koniec kliknij przycisk Wgraj. Program zostanie ponownie skompilowany, a następnie przesłany do pamięci ESP32.
Arduino IDE zatrzymało się na „Connecting…”
Niektóre płytki ESP32 nie przechodzą automatycznie w tryb programowania. Jednak nie oznacza to uszkodzenia urządzenia.
-
Najpierw poczekaj, aż w dolnej konsoli Arduino IDE pojawi się
Connecting.... - Następnie wciśnij i przytrzymaj przycisk BOOT lub FLASH na płytce ESP32.
- Potem przytrzymaj go przez około 2–3 sekundy.
- Na koniec, gdy w konsoli rozpoczną się procenty przesyłania, puść przycisk.
Co powinno wydarzyć się po wgraniu?
- Następnie Arduino IDE zakończy przesyłanie programu.
- Potem ESP32 automatycznie uruchomi się ponownie.
- W rezultacie na ekranie pojawi się logo Trenażera CW SP3UQH.
- Jednocześnie z głośnika zostanie odtworzony sygnał powitalny.
- Po chwili pojawi się menu główne: MENU TRENINGU, USTAWIENIA i INFO.
Pierwsza kontrola urządzenia
Przed zamontowaniem elektroniki na stałe w obudowie sprawdź wszystkie podstawowe funkcje.
Panel dotykowy
Kalibracja ekranu
Firmware posiada sprawdzone wartości domyślne, dlatego kalibracja zazwyczaj nie jest konieczna natychmiast po wgraniu. Wykonaj ją, gdy przyciski reagują obok miejsca dotknięcia albo trudno nacisnąć elementy znajdujące się przy krawędziach ekranu.
Przejdź do: USTAWIENIA → USTAWIENIA 6/6 → USTAWIENIA DOTYKU → KALIBRACJA. Dodatkowo w tym samym miejscu można wybrać orientację panelu STANDARD (ROT 1) albo ODWRÓCONA (ROT 3).
Odwrócony dotyk w niektórych modułach ILI9341/XPT2046
Jeżeli dotyk jest lustrzany jednocześnie w osi X i Y, wybierz ODWRÓCONA (ROT 3). Natomiast dla standardowych modułów pozostaw STANDARD (ROT 1). Po zmianie orientacji trenażer automatycznie uruchomi kalibrację 5-punktową. Zmiana dotyczy tylko panelu dotykowego — obraz na ekranie pozostaje normalnie ustawiony.
Następnie dotknij kolejno pięciu czerwonych celowników:
- lewy górny róg,
- prawy górny róg,
- dolny prawy róg,
- lewy dolny róg,
- środek ekranu.
Jak wykonać kalibrację dokładnie?
Najlepiej użyć cienkiego rysika. Następnie dotykaj środka każdego celownika i całkowicie unoś rysik przed kolejnym punktem. Po piątym dotknięciu pojawi się komunikat KALIBRACJA OK!, a nowe wartości zostaną automatycznie zapisane w pamięci urządzenia.
Trenażer działa również bez internetu
Połączenie Wi-Fi nie jest potrzebne do treningu. Jest używane wyłącznie podczas sprawdzania i instalowania aktualizacji OTA. Konfigurację Wi-Fi wykonamy w dalszej części instrukcji.
Aktualizacja starszego urządzenia
Wi-Fi i aktualizacja OTA
Trenażer może sprawdzać dostępność nowego firmware i instalować je bez podłączania urządzenia do komputera. Wi-Fi jest używane tylko podczas aktualizacji — wszystkie funkcje treningowe działają offline.
Mam wersję 4.3.0 lub 4.4.0
Aktualizację do wersji 4.4.1 możesz wykonać przez Wi-Fi, bez przewodu USB i bez ponownej kompilacji programu.
USTAWIENIA → przejdź do ostatniego ekranu → SZUKAJ AKTUALIZACJI
Mam wersję 4.2 lub starszą
Wersja 4.3.0 pozostaje wydaniem migracyjnym do nowego trzyczłonowego systemu numerowania wersji. Najpierw przejdź do 4.3.0, a następnie wykonaj aktualizację OTA do 4.4.1.
Dla wersji 2.x–3.3 oraz w przypadku problemu ze starszym OTA wgraj 4.3.0 przez USB. Użytkownik wersji 4.2 może najpierw skorzystać z dotychczasowej ścieżki OTA do 4.3.0.
Wersja 4.3.0 jest wydaniem migracyjnym
Od wersji 4.3.0 trenażer używa trzyczłonowych numerów wersji, na przykład 4.3.0, 4.3.1, 4.4.0 lub 5.0.0. Po przejściu na 4.3.0 kolejne aktualizacje będą porównywane przez nowy mechanizm wersjonowania.
Pierwsze połączenie
Konfiguracja sieci Wi-Fi
Jeżeli trenażer nie ma jeszcze zapisanych danych domowej sieci, podczas sprawdzania aktualizacji uruchomi własny punkt dostępowy.
- Najpierw w trenażerze wybierz USTAWIENIA → ostatni ekran → SZUKAJ AKTUALIZACJI.
- Na ekranie pojawi się komunikat KONFIGURACJA WI-FI.
- Potem otwórz ustawienia Wi-Fi w telefonie albo komputerze.
-
Następnie połącz się z siecią:
Trenazer_SP3UQH_OTA. - W rezultacie powinna automatycznie otworzyć się strona konfiguracji Wi-Fi.
- Potem wybierz swoją domową sieć 2,4 GHz i wpisz jej hasło.
- Na koniec zatwierdź dane i poczekaj, aż trenażer połączy się z internetem.
Strona konfiguracji nie otworzyła się?
Upewnij się, że telefon nadal jest połączony z siecią
Trenazer_SP3UQH_OTA, a następnie otwórz przeglądarkę.
Jednocześnie telefon może poinformować, że ta sieć nie ma dostępu do internetu —
podczas konfiguracji jest to prawidłowe.
Aktualizacja krok po kroku
Instalowanie nowego firmware
Ustawienia i postępy pozostają zachowane
Proces OTA nie wykonuje resetu danych użytkownika. Po instalacji powinny pozostać między innymi:
Nie odłączaj zasilania
Podczas pobierania i instalowania firmware nie odłączaj przewodu USB, nie wyłączaj powerbanka i nie naciskaj przycisków RESET ani EN. W przeciwnym razie przerwanie zasilania podczas zapisu może uniemożliwić prawidłowe uruchomienie programu.
Zmiana routera lub hasła
Reset zapisanej sieci Wi-Fi
Gdy zmienisz nazwę sieci, router albo hasło, usuń stare dane Wi-Fi zapisane w trenażerze:
USTAWIENIA → 6/6 → RESET WI-FI
Urządzenie usunie zapisane dane sieciowe i uruchomi się ponownie.
Następnie przy sprawdzaniu aktualizacji ponownie pojawi się sieć
Trenazer_SP3UQH_OTA.
Dokumentacja użytkownika
Instrukcja obsługi Trenażera CW
Dokumentacja opisuje strukturę menu, tryby treningowe, ustawienia CW, kalibrację, aktualizacje OTA oraz zalecany sposób nauki. Obecnie polska instrukcja jest zaktualizowana do wersji 4.4.1. Angielski manual 4.3.0 pozostaje dostępny jako dokumentacja poprzedniego stabilnego wydania.
Instrukcja po polsku
Szczegółowa instrukcja obsługi, opisy ekranów, przycisków, trybów RX i TX, ustawień oraz rozwiązywania problemów.
Pobierz instrukcję PL v4.4.1 — PDFEnglish User Manual — v4.3.0
English manual for the previous stable 4.3.0 release. The newest 4.4.1 changes are described in the Polish manual and the package changelog.
Download English Manual v4.3.0 — PDFInstrukcja online
Z kolei wersja internetowa jest wygodna podczas korzystania z telefonu i pozwala szybko przejść do wybranego opisu funkcji.
Otwórz instrukcję onlineCo znajdziesz w instrukcji?
Aktualna wersja stabilna
Pobierz Trenażer CW SP3UQH 4.4.1
Przede wszystkim kompletna paczka zawiera gotowy szkic Arduino, poprawiony plik logo, konfigurację TFT_eSPI, instrukcję PL, README w języku angielskim, changelog oraz pliki obudowy 3D.
Paczka zawiera
Rozpakuj archiwum przed otwarciem projektu
Nie uruchamiaj pliku .ino bezpośrednio z wnętrza archiwum ZIP.
Najpierw wypakuj całą paczkę do zwykłego folderu, aby plik
logo.h pozostał obok głównego szkicu Arduino.
Prezentacja urządzenia
Zobacz Trenażer CW 4.4.1 w działaniu
Film prezentacyjny pokaże uruchomienie urządzenia, obsługę ekranu dotykowego, najważniejsze tryby RX i TX, dekoder, symulator QSO, analizę postępów oraz aktualizację przez Wi-Fi.
Nowy film prezentacyjny jest w przygotowaniu
Przed publikacją strony w tym miejscu zostanie umieszczone aktualne nagranie pokazujące stabilną wersję Trenażera CW SP3UQH 4.4.1.
O projekcie
Projekt i wykonanie: SP3UQH
Trenażer powstał jako bezpłatny projekt edukacyjny dla krótkofalowców i wszystkich osób uczących się telegrafii. Urządzenie, firmware, dokumentacja oraz obudowa są rozwijane i testowane przez Marcina SP3UQH.
Autor projektu
Marcin — SP3UQH
Projekt elektroniki, firmware, dokumentacja, testy oraz rozwój
funkcjonalności trenażera.
Licencja CC BY-NC-SA 4.0
Z kolei projekt jest udostępniany na warunkach: Uznanie autorstwa — Użycie niekomercyjne — Na tych samych warunkach.
Przeczytaj warunki licencjiWesprzyj rozwój projektu
Jednocześnie projekt pozostaje bezpłatny. Dobrowolne wsparcie pomaga w testowaniu kolejnych wersji, zakupie elementów i rozwijaniu nowych projektów DIY.
☕ Wesprzyj na Ko-fiZasady korzystania z projektu
Historia rozwoju projektu
Natomiast starsze wydania mają znaczenie archiwalne. Do nowych urządzeń należy używać wyłącznie aktualnej paczki 4.4.1.
Udanej budowy i do usłyszenia na paśmie!
Gdy zbudujesz własny egzemplarz, daj znać w księdze gości na stronie. Ponadto informacje o działających urządzeniach i uwagi użytkowników pomagają rozwijać kolejne wersje projektu.