DMR Monitor na ESP32

 

 Prototyp monitora DMR na płytce uniwersalnej.

Po co powstał ten projekt?

Jeśli działasz w cyfrowym radiu DMR i chcesz mieć stały podgląd aktywności na wybranym kanale (TalkGroup) bez potrzeby odpalania komputera, ten projekt jest dla Ciebie.

Zbudowałem przenośny monitor DMR oparty o ESP32, który łączy się przez WiFi z siecią BrandMeister, wyświetla na kolorowym ekranie TFT 4″ aktualnie nadającego operatora, historię ostatnich transmisji, czas trwania nadawania i zapisuje logi na kartę SD. Wszystko w jednym, kompaktowym urządzeniu.

---

Co dokładnie robi ten program?

Program działa w pętli, nasłuchując na WebSocketach danych z BrandMeister i reagując na pojawiający się ruch w TalkGroup 260. Oto jego główne funkcjonalności:

📡 Łączność z BrandMeister przez WebSocket

• Nawiązuje bezpieczne połączenie (SSL) z API BrandMeister.

• Subskrybuje wszystkie zdarzenia (join everything).

• Automatycznie wznawia połączenie w razie przerwania.

👤 Wyświetlanie aktywnego operatora

• Pokazuje znak wywoławczy (np. SP5XYZ).

• Wyświetla imię operatora lub alias TalkerAlias.

• Podaje ID operatora oraz numer TalkGroup.

• Mierzy i wyświetla czas trwania bieżącej transmisji (format MM:SS).

📜 Historia ostatnich operatorów

• Przechowuje w pamięci ostatnich 4 operatorów (maksymalnie).

• Wyświetla ich znak, nazwę, TG oraz godzinę transmisji.

• Unika duplikowania tego samego operatora z rzędu – jeśli ten sam wraca, aktualizuje tylko znacznik czasu.

💾 Logowanie do pliku CSV na karcie SD

• Każda zakończona transmisja jest zapisywana w pliku /dmr_log.csv na karcie SD.

• Log zawiera: datę i godzinę rozpoczęcia, datę i godzinę zakończenia, znak, nazwę, ID, TG oraz czas trwania w sekundach.

• Automatycznie tworzy nagłówek pliku, jeśli nie istnieje.

  Zapisane dane możemy odczytać w programie który czyta pliki *.csv.

  Przykładowe dane zapisane na karcie SD:

  
  
  
   
  
  
  

 

🎨 Przyjazny interfejs użytkownika

• Wyświetlacz TFT 4″ (480×320 px) z płynną obsługą graficzną.

• Ikona radia zmienia kolor w zależności od stanu RX.

• Wizualizacja trwania transmisji za pomocą animowanego paska (fale radiowe).

• Zegar NTP (synchronizacja czasu z Internetu) w prawym górnym rogu.

• Status połączenia z BrandMeister – zielone/czerwone kółko.

🔧 Konfiguracja z karty SD

• Dane WiFi (SSID i hasło) są odczytywane z pliku config.txt na karcie SD – nie musisz ich hardkodować w programie. W ten sposób nie musisz ingerować w program by zalogować się do swojej sieci WiFi. Wystarczy zmienić dane na karcie SD.

• Format pliku:

  SSID=moja_siec
  PASS=moje_haslo

  dane te zapisujemy na karcie SD w pliku o nazwie config.txt 

---

Co znajduje się w środku? – zaglądamy do kodu

Kod ma około 1800 linii i jest podzielony na logiczne sekcje. Oto najważniejsze fragmenty:

🔹 Komunikacja z BrandMeister

Sercem programu jest obsługa WebSocket. Funkcja webSocketEvent() odbiera dane JSON, które przychodzą w dwóch zagnieżdżonych warstwach – najpierw wyciąga właściwy payload, potem deserializuje go i sprawdza, czy DestinationID pasuje do monitorowanego TG (260). Jeśli tak – wywołuje nowaAktywnosc().

cpp

if (destinationID != MONITORED_TG) {
  break;
}

🔹 Logika końca transmisji

Funkcja sprawdzKoniecRX() sprawdza, czy od ostatniego odebranego pakietu minęło więcej niż 2500 ms. Jeśli tak – uznaje transmisję za zakończoną, zapisuje log na SD i przełącza ekran w stan czuwania.

🔹 Efektowny interfejs

Użyłem bibliotek Adafruit GFX i ST7796S do obsługi wyświetlacza. Funkcja rysujIkoneRadia() rysuje ikonę, która świeci na zielono podczas odbioru, a na ciemnoszaro w stanie czuwania. Animacja RX (animacjaRX()) to paski imitujące fale radiowe – odświeżane co 150 ms.

🔹 Historia i logika deduplikacji

dodajDoHistorii() przesuwa starsze wpisy w dół i wstawia nowego operatora na pierwszą pozycję. Co ważne – jeśli ten sam operator pojawia się ponownie, nie jest dodawany drugi raz, a jedynie aktualizowany jest jego znacznik czasu.

---

Jak uruchomić ten projekt na swoim ESP32?

Potrzebne elementy

• ESP32 (np. Wemos D1 R32, NodeMCU-32S) Ja zrobiłem to na ESP32 WROOM-32U.

• Wyświetlacz TFT z kontrolerem ST7796S (lub kompatybilny, 4″ 480×320 px SPI)

• Karta microSD (do zapisu logów i konfiguracji)

• Kabel USB, zasilanie 5V

  Nie zamieszczam schematu bo na podstawie definicji pinów można to zrobić bez problemu. 

   

Konfiguracja

1. Sformatuj kartę SD jako FAT32.

2. W katalogu głównym karty utwórz plik config.txt o zawartości:

   text

   SSID=TwojaNazwaWiFi
   PASS=TwojeHasloWiFi

3. Zainstaluj wymagane biblioteki w Arduino IDE lub PlatformIO:

   • WiFi.h

   • WebSocketsClient.h

   • ArduinoJson.h (wersja 6.x)

   • Adafruit_GFX.h

   • Adafruit_ST7796S_kbv.h

   • SD.h

   • time.h

4. Sprawdź piny w sekcji KONFIGURACJA SPRZETOWA – dopasuj do swojej płytki.

5. Skompiluj i wgraj na ESP32.

   Niektóre piny są zdublowane dla wyświetlacza i karty SD. To nie jest błąd. TAK MA BYĆ! 

// ==================================

//                 KONFIGURACJA SPRZĘTOWA

// ==================================

// Piny wyświetlacza (VSPI)

#define TFT_CS 16

#define TFT_RST 4

#define TFT_DC 2

#define TFT_MOSI 23

#define TFT_SCLK 18

#define TFT_BACKLIGHT 17

// Piny karty SD (współdzielone z wyświetlaczem, różne CS)

#define SD_CS_PIN 21  

#define SD_MISO 19  

#define SD_MOSI 23

#define SD_SCLK 18

 

 

 

Dla kogo jest ten projekt?

• Krótkofalowców i pasjonatów łączności cyfrowej DMR.

• Twórców projektów IoT szukających ciekawego zastosowania dla ESP32.

• Programistów embedded, którzy chcą zobaczyć, jak integrować WebSocket, JSON i wyświetlacz w jednym urządzeniu.

---

Podsumowanie

Projekt pokazuje, jak z pozornie prostego mikrokontrolera można zbudować zaawansowane urządzenie monitorujące z graficznym interfejsem, zapisem danych i komunikacją przez Internet. Kod jest napisany przejrzyście, z podziałem na funkcje, co ułatwia modyfikacje – na przykład można zmienić monitorowany TalkGroup, dodać więcej historii lub zintegrować z własnym API.

Cały kod (ok. 1800 linii) w formacie *.bin możesz otrzymać bezpłatnie po kontakcie przez e-mail

  - Jeżeli do mnie napiszesz możesz dostać program z usuniętym moim znakiem (wpiszę Twój znak).

 

 

✍️ Autor: Robert HF5WWL
📅 Data projektu: Lipiec 2026 r.
 📍 Lokalizacja: Wołomin, POLSKA
📁 Coś nie jasne? Pytaj poprzez e-mail (hf5wwl@gmail.com) lub w komentarzu 
🛠️ Poziom trudności: Łatwy  (jak się ma oprogramowanie) 😊

 

#HamRadio
#DMRradio
#TalkGroup260
#AmateurRadio
#DigitalRadio
#RadioMonitor
#SP5WWL

Cyfrowy bezpiecznik i monitor zasilania przetwornicy DC/DC 300W/20A.

 Dzisiaj chciałbym podzielić się z Wami moim najnowszym projektem warsztatowym. Jest to inteligentny sterownik, monitor oraz ultraszybki cyfrowy bezpiecznik przeznaczony do współpracy z popularnymi, mocnymi modułami przetwornic obniżających napięcie (Step-Down CC/CV 20A 300W). Niezbędna będzie też modyfikacja bocznika w INA219.

Głównym zadaniem projektu jest zabezpieczenie źródła zasilania całego urządzenia. W zależności od wydajności źródła zasilania możemy tak ustawić blokady by go nie uszkodzić. Bez względu na to czy będzie to transformator z mostkiem i kondensatorem, akumulator czy jakaś przetwornica. Układ umożliwia zabezpieczenie wszystkiego co podaje napięcie DC na wejście układu i pod warunkiem, że U max. nie przekroczy 30V. Układ powstał głównie w celu wykorzystania starych zasilaczy do laptopów których trochę mi się uzbierało.

Schemat wyjaśniający ideę projektu:

 

Sercem układu jest moduł ESP8266 (NodeMCU), który współpracuje z układem pomiarowym INA219, wyświetlaczem ST7789 oraz miniaturowym przekaźnikiem kontaktronowym MSS2-1A05B. Do zasilania części cyfrowej została użyta dodatkowa mała przetworniczka która ma zakres napięć wejściowych od 5 do 30V a na wyjściu daje tylko jedno napięcie +5V które jest podawane na wejście Vin płytki procesora. Tak wygląda dodatkowa przetwornica której użyłem (zdemontowane gniazdo USB które było na wyjściu):

Dlaczego ten projekt powstał?

Standardowe chińskie przetwornice DC/DC z regulacją prądu i napięcia (CC/CV) są tanie i wydajne, ale posiadają istotną wadę: brak precyzyjnego, cyfrowego monitoringu parametrów w czasie rzeczywistym oraz brak możliwości zdefiniowania sztywnych limitów mocy czy napięcia, których przekroczenie natychmiast odetnie obciążenie. Ten projekt rozwiązuje ten problem, zamieniając zwykły moduł DC/DC w zaawansowany, programowalny zasilacz laboratoryjny :) .

Główne cechy urządzenia:

• Szeroki zakres napięć wejściowych: 7V do 30V DC.

• Maksymalny prąd roboczy: do 20 A (moc maksymalna do 300 W).

• Ultraszybki bezpiecznik programowy: monitorowanie i ochrona przed przekroczeniem zadanego napięcia (U), prądu (I) oraz mocy całkowitej (P).

• Zapis ustawień Non-Volatile: Limity bezpieczeństwa są zapisywane bezpośrednio w pamięci Flash układu ESP8266 (bez użycia klasycznej biblioteki EEPROM). Tak więc ustawienia są pamiętane nawet po wyłączeniu zasilania.

• Graficzny interfejs użytkownika: Wyświetlacz LCD ST7789 (320x240 px) z płynnie odświeżanymi paskami postępu (podziałka 0-100% obciążenia limitu) oraz ekranem alarmowym.

• Automatyczny restart: Po wyzwoleniu zabezpieczenia układ odlicza 3 sekundy i podejmuje próbę ponownego załączenia wyjścia. Jeżeli zniknie przyczyna przeciążenia przetwornica podejmie normalną pracę. Uwaga! Bezpośrednie zwarcie na wyjściu natychmiast zablokuje przetwornicę. Po usunięciu zwarcia przetwornica pracuje normalnie.

   

  
  
  

Architektura Sprzętowa i Moduł INA219

Kluczowym elementem odpowiedzialnym za pomiary jest układ INA219 komunikujący się przez magistralę I2C. Fabrycznie moduły te wyposażone są w rezystor bocznikowy (shunt) o wartości 0,1Ω. Przy prądzie rzędu 20 A spadek napięcia na takim boczniku wynosiłby aż 2 V, co generowałoby ogromne straty mocy i natychmiastowe uszkodzenie płytki.

Aby dostosować układ do wysokich prądów, fabryczny bocznik został zastąpiony zewnętrznym rezystorem precyzyjnym o wartości 0,01 Ω wpiętym w plusową linię wyjściową przetwornicy (High-Side). Dzięki temu przy 20 A tracimy zaledwie 4 W mocy, a spadek napięcia wynosi bezpieczne 200 mV.

Moduł przetwornicy zawiera rezystor pomiarowy (za zwyczaj 0.04Ω ) na minusie który pozostawiamy bez zmian.

 

W kodzie programu wymusiło to autorską konfigurację rejestru kalibracji układu INA219:

C++

uint16_t calValue = 40960; 
uint16_t configValue = INA219_CONFIG_BVOLTAGERANGE_32V |
                       INA219_CONFIG_GAIN_8_320MV |
                       INA219_CONFIG_BADCRES_12BIT_64S_34MS | 
                       INA219_CONFIG_SADCRES_12BIT_64S_34MS | 
                       INA219_CONFIG_MODE_SANDBVOLT_CONTINUOUS;

 

Przeliczenie prądu w pętli głównej uwzględnia bocznik 0,01Ω, gdzie spadek 10 mV odpowiada natężeniu 1 A:

C++

float current_A = (shuntVoltage / 10.0);

Sterowanie Przetwornicą – Przekaźnik Kontaktronowy

Do sterowania stanem pracy modułu Step-Down wykorzystałem dedykowane wejście ENABLE (EN) na płycie przetwornicy. Za fizyczne kluczowanie tego sygnału odpowiada miniaturowy przekaźnik kontaktronowy MSS2-1A05B, sterowany poprzez tranzystor PNP z pinu D0 procesora ESP8266.

• Stan normalny (Praca): Pin D0 w stanie niskim (LOW), przekaźnik zwiera sygnał EN do odpowiedniego potencjału startowego przetwornicy.

• Stan alarmu (Zabezpieczenie): Wykrycie przekroczenia limitu natychmiast ustawia pin D0 w stan wysoki (HIGH), rozłączając obwód EN i błyskawicznie wyłączając kluczowanie tranzystorów mocy w przetwornicy.

  W układzie został zastosowany przekaźnik MSS2-1A05B ze względu na różne sposoby blokowania przetwornic ale o tym później.

 

Logika Menu i Praca Bezbiblioteczna z Pamięcią Flash

Sterowanie limitami odbywa się za pomocą dwóch przycisków: MENU (pin D6) oraz ZMIANA (pin A0 z zewnętrznym rezystorem pull-up 10k). Układ pozwala na płynną regulację progów odcięcia:

• Napięcie: do 24,0 V  (krok co 0,5 V)

• Prąd: do 20,0 A        (krok co 0,5 V)

• Moc: do 300 W         (krok co 10 W)

   

  
  
  

Ciekawostką programistyczną jest rezygnacja z gotowych bibliotek typu EEPROM na rzecz bezpośrednich odwołań do niskopoziomowego SDK ESP8266 (spi_flash_erase_sector oraz spi_flash_write). Zapis danych realizowany jest binarne w bezpiecznym sektorze 1011 z weryfikacją poprawności za pomocą unikalnego identyfikatora Magic ID (0x55AA55AA):

C++

struct FlashConfig {
  uint32_t magic;
  float max_voltage;
  float max_current;
  float max_power;
};

Podczas zapisu i odczytu, na czas operacji na strukturze pamięci, blokowane są przerwania mikrokontrolera (noInterrupts()), co gwarantuje integralność danych i zabezpiecza procesor przed zawieszeniem.

 

Przetwornice dostępne na AliExpress opisywane jako "20A 300W CC CV Step Down Module Regulowany DC 6-40V do 1.2-36V" (SZBK07) występują w kilku wersjach:

Wersja którą posiadam. Przetwornica działa po podaniu napięcia z wejścia przetwornicy (Vin+). Kolor żółty to niewidoczna ścieżka do pinu EN układu scalonego którego nazwa została przez producenta zeszlifowana. 

 

Inna wersja której schemat znajdziemy w internecie. Tutaj nazwa układu scalonego jest widoczna. Jest to inny układ scalony (LM25116). Tu wejście EN układu scalonego jest podciągnięte do plusa zasilania poprzez rezystor 1M a uruchomienie następuje poprzez zwarcie wejścia EN do masy (GND):

  

Właśnie do tego jest użyty przekaźnik MSS2-1A05B by było można użyć różnych typów przetwornic. Po prostu przyłączamy kontaktron przekaźnika w miejsce usuniętego przełącznika ON/OFF.

Kilka informacji o przekaźniku  MSS2-1A05B. Przekaźnik fabryczne jest zasilany napięciem 5V a styki wytrzymują prąd do 1A. W projekcie jest on zasilany napięciem 3,3V ale pracuje poprawnie i niezawodnie. Oczywiście można zastosować inny podobny przekaźnik. Schemat połączeń wewnętrznych zastosowanego przekaźnika:  

 

 SCHEMAT POŁĄCZEŃ :

POWIĘKSZENIE DOSTĘPNE W "OTWÓRZ ODNOŚNIK W NOWEJ KARCIE".

 

Podsumowanie i dalsze kroki

Układ sprawuje się znakomicie. Bezpiecznik programowy reaguje niezwykle szybko, chroniąc zasilane prototypy przed zniszczeniem w przypadku zwarcia. Na wyświetlaczu ST7789 wszystko jest czytelne dzięki dużym czcionkom Adafruit GFX i graficznym bar-grafom, które precyzyjnie pokazują, jak blisko zdefiniowanego limitu aktualnie pracujemy. 

Oczywiście nie pisałem tu o rzeczy oczywistej czyli o zastąpieniu potencjometrów znajdujących się na płycie przetwornicy "normalnymi" potencjometrami wieloobrotowymi które wyprowadzamy przewodami i umieszczamy w dogodnym dla nas miejscu na płycie czołowej urządzenia.

 

LINK DO PROGRAMU w formacie (*.bin): 

https://mega.nz/folder/EV0zmA7Z#KL4DJds3lYAv1b6Y1EDBLQ

 Gdyby ktoś bardzo potrzebował program w postaci *.ino to proszę o kontakt (komentarz lub poprzez e-mail:  hf5wwl@gmail.com).

 

 

UZUPEŁNIENIE  15.07.2026 r.

Trwają intensywne prace nad wyświetlaniem parametrów na ekranie monitora warsztatowego (laptopa, komputera itp.) poprzez sieć WiFi.

Dodanie obsługi WiFi pociągnęło kilka zmian w konstrukcji urządzenia i zmiany programowe. O tym później. 

Jak na razie wszystko działa bardzo płynnie. Odczyty są natychmiastowe.

Na razie wyświetlanie na ekranie monitora wygląda tak:

 

Normalna praca. 

 

 

 

 

Blokada przetwornicy. Zostało przekroczone ustawione napięcie maksymalne.

Prace trwają. Muszę poprawić kilka szczegółów. Oczywiście, gdy wszystko dopracowane to podzielę się tym z Wami.

 

 

✍️ Autor: Robert HF5WWL
📅 Data projektu: Lipiec 2026 r.
 📍 Lokalizacja: Wołomin, POLSKA
📁 Coś nie jasne? Pytaj poprzez e-mail (hf5wwl@gmail.com) lub w komentarzu 
🛠️ Poziom trudności: Łatwy  (jak się ma oprogramowanie) 😊

 

 #ESP8266 #INA219 #ST7789 #NodeMCU #Arduino #MSS2-1A05B #przekaźnik-kontaktronowy

 #zasilacz-warsztatowy #przetwornica-DC-DC #Step-Down #cyfrowy-bezpiecznik #zabezpieczenie-nadprądowe #elektronika-DIY #pomiar-prądu #High-Side-Current #bocznik

 

Modernizacja modułu ESP32 – wymiana anteny PCB na gniazdo SMA

 📶🏠  Czy Twoje projekty IoT tracą zasięg tam, gdzie najbardziej go potrzebujesz? Jeżeli tak, to rozwiązanie jest dla Ciebie! 

W prezentowanej modyfikacji modułu opartego o procesor ESP32-D0WD06 zdecydowałem się na rezygnację z fabrycznej anteny PCB i zastąpienie jej gniazdem SMA, umożliwiającym podłączenie zewnętrznej anteny WiFi. Celem modernizacji było poprawienie zasięgu, stabilności połączenia oraz elastyczności w doborze anteny – szczególnie w zastosowaniach stacjonarnych i eksperymentalnych.

Antena PCB – dlaczego nie zawsze wystarcza?

Fabryczna antena drukowana (PCB) ma jedną niezaprzeczalną zaletę: nic nie kosztuje i nie zajmuje miejsca. Niestety, w praktyce jej skuteczność bywa mocno zależna od:

• położenia modułu,

• otoczenia (obudowa, przewody, płaszczyzna masy),

• odległości od punktu dostępowego.

W przypadku projektów, w których moduł ESP32 pracuje w obudowie lub w trudniejszych warunkach propagacyjnych, antena PCB szybko staje się wąskim gardłem.

Zakres modyfikacji

Modernizacja polegała na:

1. Przecięciu ścieżki anteny PCB w precyzyjnie dobranym miejscu – dokładnie tam, gdzie kończy się linia zasilająca antenę, a zaczyna jej struktura promieniująca.

2. Odseparowaniu anteny drukowanej od toru RF, aby zapobiec jej dalszemu wpływowi na dopasowanie impedancyjne.

3. Przylutowaniu gniazda SMA:

   • środkowy pin gniazda do punktu zasilania anteny (RF),

   • masa gniazda do masy modułu (kilka punktów lutowniczych, możliwie krótka droga).

Na załączonych zdjęciach widać zarówno oryginalną postać modułu z anteną PCB, jak i wersję po modyfikacji, wyposażoną w solidnie osadzone gniazdo SMA.

 

Aspekty techniczne – kilka ważnych uwag

• Minimalna długość połączenia RF
  Połączenie pomiędzy wyjściem RF ESP32 a gniazdem SMA wykonano możliwie najkrótszą drogą. Przy 2,4 GHz każdy milimetr ma znaczenie – to już nie są przewody, tylko linie transmisyjne.

• Masa ma znaczenie
  Gniazdo SMA zostało solidnie połączone z masą modułu. Dobre uziemienie to warunek konieczny dla poprawnej pracy toru antenowego i stabilnej impedancji. 

• Brak dodatkowych elementów
  W tej modyfikacji nie stosowano dodatkowych kondensatorów ani dławików – wykorzystano istniejący tor RF, który w wersji fabrycznej zasilał antenę PCB.

 

Efekt końcowy

Po modernizacji moduł zyskuje:

• możliwość stosowania dowolnej anteny WiFi (dookólnej, kierunkowej, zewnętrznej),

• wyraźnie lepszy zasięg i stabilność połączenia,

• pełną swobodę eksperymentów antenowych – od krótkich „patyczków” po solidne anteny panelowe.

A co najważniejsze: modyfikacja jest odwracalna tylko w teorii, ale w praktyce – jeśli raz zobaczysz różnicę w RSSI i stabilności linku, do anteny PCB raczej nie będziesz chciał wracać 😉

Podsumowanie

Opisana modernizacja to prosty, ale bardzo skuteczny sposób na podniesienie możliwości modułu ESP32. Wymaga precyzji, pewnej ręki i podstawowej świadomości RF, ale efekty są absolutnie warte wysiłku – szczególnie w projektach, gdzie niezawodna łączność WiFi jest kluczowa.

Zasięg to często "być albo nie być" dla urządzeń brzegowych. W ramach optymalizacji modułu ESP32-D0WD-V3, przeprowadziłem modyfikację toru RF, zastępując zintegrowaną antenę PCB profesjonalnym gniazdem SMA. Taka zmiana pozwala na pełną elastyczność w doborze anten zewnętrznych i drastyczną poprawę parametrów RSSI. Czyste cięcie, pewny lut, lepszy zasięg.

Pamiętaj by moduł nie pracował bez anteny. Jeżeli nie masz pod ręką właściwej anteny załóż obciążenie (rezystor 50R). Praca modułu bez obciążenia nadajnika może go uszkodzić! 

  

#ESP32 #RFDesign #HardwareMod #IoT #Engineering #Electronics #SmartHome

 

✍️ Autor: Robert HF5WWL
📅 Data projektu: Luty 2026 r.
 📍 Lokalizacja: Wołomin, POLSKA
📁 Coś nie jasne? Pytaj poprzez e-mail (hf5wwl@gmail.com) lub w komentarzu 
🛠️ Poziom trudności: Łatwy  😊

 

.