2025
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Juli 2025:
Datenströme über die Stabantenne
Download Firmware

Mini-Radio-Firmware V3
mit RTTY/CW Dekodierer

Am Mini-Radio Meldungen live mitlesen, Speicherplätze, ETM, Datum, Zeit, Fast-Tune, u.v.a.m

D-220 SkalaDas Radio mit dem Chip SI4732 und einem ESP32-S3, sowie einem farbigen Display 320x170 kam im Auslieferungszustand zu Beginn mit einer offensichtlich sehr durchdachten und optisch ansprechenden grafischen Oberfläche.

Diese optisch gelungene Darstellung der damaligen Official Firmware, die Größe, die Komponenten und der Preis für ein fertig aufgebautes Gerät - aber vor allem die Möglichkeit die Firmware selber anzupassen – waren Anlass zur Anschaffung dieses Mikro-Pocket-SSB Empfängers.

Nach einiger Recherche konnte der Quelltext der Originalfirmware mit der Arduino IDE kompiliert und hochgeladen werden. Somit war der Weg frei für individuelle Anpassungen. Dabei sollte das Erscheinungsbild des Originals erhalten bleiben. Über einen Menüpunkt wird eine informationsreichere Darstellung zur Anzeige gebracht. 

Abbildung: Endlich Radiotext mit (richtigen) Umlauten - am Freitag, den 13!


Hinweis


Bevor die hier beschriebene, sich noch ändernde Firmware aufgespielt wird, sollte der ganz unten gegebene weitere Hinweis beachtet werden. Damit wird das Ausprobieren dieser Firmware sicher und unkompliziert.

Diese Version verwendet in der Voreinstellung die neue Fast-Tune Erweiterung. Über das ebenfalls neue Long-Press-Menü kann zur früheren Standard-Abstimmung gewechselt werden. Weitere Erweiterungen dieser Version: ETM-Dauer-Scan, ETM-AM-Listen, Serielle Daten, Bildschirm-Kopie, Antennenanpassung.


Überblick


Das Radio und dessen Anwendung kann man in drei verschiedene Bereiche aufteilen:

  • FM bzw. UKW mit Stereo und RDS
  • SW bzw. Langwelle, Mittelwelle und Kurzwelle
  • SW/SSB bzw. Einseitenbandbetrieb

Diese Aufteilung findet man auch im Betriebssystem, also in dieser Firmware, wieder.

Das Radio eignet sich vorzüglich für den UKW-Empfang. Es ist empfindlich, hat einen guten Klang für seine Größe und einen Stereo-Kopfhöreranschluss mit eigenem Verstärker (V3). Über das Radio-Daten-System RDS lassen sich auf FM verschiedene Erweiterungen realisieren.

Je nach Ausbreitungsbedingungen und verfügbarer Antenne eignet sich der Apparat ebenfalls für den Rundfunkempfang in AM auf Lang-, Mittel- und Kurzwelle von 150 bis 30000 kHz. Um die verschiedenen Gegebenheiten bei diesem Betrieb zu berücksichtigen, konnten allerlei Hilfsmittel zur Firmware hinzugefügt werden.

Der Funkamateur und gelegentlich auch der SWL lauscht Einseitenband-Ausstrahlungen SSB in Form von Sprache oder den sogenannten Digi-Modes. Dazu zählen in depth Fachgespräche unter Funkamateuren, Wettermeldungen, Fernschreibsignale, Wetterbilder als Fax, bunte SSTV-Bilder der Amateurfunker mit der Lizenz zum Senden und vieles mehr.

Diese Firmware erfüllt in erster Linie die Anforderungen des Autors für den Eigenbedarf. Die Software wurde nicht verfasst, um einem möglichst breiten Publikum zu gefallen. Man könnte es möglicherweise besser "personal firmware" nennen. Funkamateuren wird empfolen die ats-mini-Firmware zu verwenden, da diese von mehreren Rufzeichenbesitzern erstellt wurde und wird, und damit deren Sichtweise auf die Dinge mehr - und vermutlich besser - berücksichtigt.

Die Original-Firmware (Official Firmware, nicht die Firmware by G8PtN aka ats-mini) konnte hier in verschiedenen Stufen den eigenen SWL-Bedürfnissen angepasst werden. Dazu gehört insbesondere eine Erweiterung, die es erlaubt ohne zusätzliche Apparate oder Software Datenströme über die Stabantenne in Form von RTTY-Wetterfunk und Morse (CW)- Signalen zu erkennen, zu dekodieren und als Klartext in einer Zeile auf dem kleinen Radio-Display zur Anzeige zu bringen. Aber auch die ETM-Funktionen kommen hier verstärkt zum Einsatz, wodurch die bisher träge Abstimmung am Drehknopf bis zu dieser Version kaum negativ empfunden wurde.


Modifikationen - Anpassungen/Erweiterungen, Stand Juli 2025


D-220 SkalaDie Software startet mit einem kurzen Splash-Screen und stellt sich danach in etwa wie folgt dar: Der voreingestellte sogenannte Info-Modus stellt möglichst viele Informationen auf dem Bildschirm dar. In der Abbildung wird ein UKW-Sender auf 104,2 MHz um 11:21 Uhr empfangen.

Datum und Uhrzeit stammen aus RDS-Daten. An einem Sonn- oder Feiertag erfolgt die Zeitdarstellung oben rechts rot. Stereo ist aktiv und der Name wird mit Antenne angegeben. Weitere Details weiter unten. Der Radiotext mit Umlauten wechselt soeben. Einige Sender erscheinen - je nach Stärke - als gelbe Kästchen. Der Signalverlauf wird als Plot geschrieben.

Erweiterungen:


Fast Tune - Neue Abstimmerfahrung am Mini-Radio ab dieser Version


Bereits das erste Exemplar diese Empfängers kam mit einer wackeligen Abstimmung. Einerseits durch den minderwertigen Dreh-Encoder, andererseits durch die Software. Um dieses Problem des schnellen Abstimmens zu umgehen, wurden zunächst Alternativen wie Speicher und ETM hinzugefügt, die sich inzwischen als gut brauchbar gezeigt haben. Ein angenehmes Abstimmen mit dem Drehknopf war jedoch nicht möglich wegen der schönen, aber trägen Oberfläche.

Fast Tune entkoppelt den Drehknopf von der trägen Skalendarstellung bei schnellen Einstellungen. Bei sehr schnellen Drehbewegungen vervielfachen sich die Frequenzsprünge, so dass ein direktes Feedback entsteht. Die Frequenzanzeige folgt synchron, nur der träge Gesamtaufbau erfolgt erst bei langsamer oder keiner Drehung. Stimmt man langsam, wie bisher - erzwungener Maßen - ab, so ändert sich quasi nichts. Bei schnellen Wechseln erscheint die direkte gelbe Frequenzdarstellung. Manuelle Sendersuche wird nun nicht mehr zum Geduldsspiel - das alte Radio-Feeling ist zurück...

Über das Long-Press-Menü lässt sich die alte Abstimmung wieder aktivieren.


Menu

Mit einem Einfachklick erreicht man das Menü. Da die Software noch entwickelt wird, entspricht die Reihenfolge überwiegend dem zeitlichen Hinzufügen von Funktionen. Die ersten Punkte stammen aus der Originalsoftware und sind:

  • VOLUME
  • Step
  • Mode
  • Bfo
  • Bandwidth
  • AGC/Att
  • SoftMute*
  • SeekUp
  • SeekDn
  • BAND
  • Mute

Hinzugekommen sind im Laufe der Erweiterung:


Menü Backlight

Im Bereich 0 bis 99 kann die Helligkeit eingestellt werden. Bei ungeraden Werten der Hintergrundbeleuchtung (Backlight) schaltet sich die Helligkeit nach einer Minute Leerlauf des Encoders quasi aus (Stufe 1), um Energie zu sparen. Rotation schaltet wieder an. Die Hintergrundbeleuchtung dien zur Zeit der Entwicklung auch zum Schalten von Funktionen:

  • Wert 20, 50 oder 90 zeigen den Signal-Plotter
  • Wert 30 erlaubt experimentell einen kontinuierlichen ETM-Scan unter AM
  • Wert 20 erlaubt experimentell die Änderung der Antennen-Kapazität (HW-Version 1,2)
  • Wert 99 scannt experimentell den sichtbaren Frequenzbereich

Eine Helligkeit mit Wert 0 wird nicht gespeichert.


Menü Timer

Ein Einschlaf-Timer schaltet das Radio nach einer eingestellten Minuten-Dauer in den Schlaf-Modus. Der Verstärker, die Anzeige und das Radio werden abgeschaltet. Der ESP32 wird in den Sleep-Modus versetzt - es wird weniger Energie benötigt. Aus-/Einschalten wechselt in den normalen Betrieb.


Menü Battery

Der Zustand des Akkus kann zusätzlich als Spannung, Prozent oder ausgeschaltet erscheinen. Das Original-Icon ist weiterhin wählbar. Als weitere Zusatzinformation kann die Temperatur des ESP32-Kerns dargestellt werden (Info).


Menü Automute

Schaltet stumm, wenn bestimmte Bedingungen eintreten. Der Schriftzug VOL erscheint in Grau sobald eine der Optionen gewählt ist. An den Lautstärkewert ist der erste Buchstabe der Option angehängt. Ist Mute aktiv, erfolgt die Darstellung rot. Eine Änderung der Lautstärke hebt jede Stummschaltung auf!

  • POP/TP
    • Schaltet bei RDS-Programm-Typ Pop stumm. Nachrichten (Typ News) und Verkehrsdurchsagen (TA) werden freigeschaltet. Damit lassen sich zum Beispiel bei WDR2 unerwünschte Moderationen unterdrücken. Nur Welt- und Regional-Nachrichten bleiben hörbar. Eine Art nervenschonender Dudelfunk-Blocker.
  • POP
    • Schaltet Sender mit Probrammtyp Pop stumm
  • NEWS
    • Schaltet Sender mit Programmtyp News frei
  • TIME
    • gestattet es auch private Lokalsender mit Dudelfunk-Blocker zu hören. Da diese nicht via RDS auf News umschalten, erfolgt die Freischaltung per Uhrzeit zur vollen oder gegebenenfalls zur halben Stunde (Sonn- und Feiertage werden berücksichtigt). Das Ende der Verkehrsdurchsage schaltet wieder stumm. Bei fehlender Durchsage oder eingeschlafenem Moderator tritt nach 5 Minuten Ruhe ein.
  • SNR
    • Freischaltung ab einer SNR-Schwelle (zweiter SIGNAL-Wert - gelbe Kurve). Diese Einstellung eignet sich zu stillen Beobachtung demnächst stärker werdender Stationen. Als Schwelle wird zurzeit die Einstellung von SoftMute verwendet
  • RSSI
    • Freischaltung ab einer RSSI-Schwelle (erster SIGNAL-Wert - grüne Kurve). Als Schwelle wird zurzeit die Einstellung von SoftMute verwendet. Diese Einstellung kann sich im CB-Band als nützlich erweisen
  • OFF
    • Ton bleibt an, eine Änderung der Lautstärke ruft diese Funktion auf
  • ON
    • Stummschaltung, wie im klassischen Menu


Menü Classic/Info

Schaltet die Firmware um. Classic bedeutet, dass die Bedienung und Anzeige der Urversion aktiviert wird. Einfachklick liefert die Bandumschaltung und ein Doppelklick führt zum Menü.


Menü Store

Speichert durch Druck des Tasters die aktuelle Frequenz mit Parametern im ausgewählten Speicherplatz und EEPROM-Bereich. Das Speichern der Frequenz 9999 (kHz) entspricht einer Freigabe dieses Platzes, er erscheint als unbelegt. Der Speicherzustand bleibt auch im ausgeschalteten Zustand erhalten. Die Daten lassen sich seriell auslesen.


Menü Recall

Zeigt die gespeicherten Frequenzen und stellt diese beim Drehen am Knopf sofort ein. Nach Ablauf der Menü-Zeit verschwindet die Speicherliste. Dieser Punkt ist inzwischen überflüssig, da der Menüpunkt TUNE dazu kam.


Menü TUNE

Die Funktion des Drehknopfes wird verändert. Im Grundzustand wird mit dem Knopf die Frequenz eingestellt. Durch die erweiterten Möglichkeiten kann damit allerdings auch zwischen Speicherplätzen gewechselt werden, um so schnell zu den gewünschten Stationen zu gelangen. Um unbeabsichtigtes Drehen zu vermeiden, kann dessen Funktion auch gesperrt werden.

  • TUNE FREQ
    • Grundstellung oder klassisches Verhalten - eine Drehung stellt die Frequenz ein
  • TUNE MEM
    • Im Tune-Modus Memory schaltet der Knopf, wie bei Recall, zwischen den gespeicherten Sendern – ohne über das Menü zu gehen. Die Speicherstelle erscheint im linken Statusfenster als zweistellige Zahl nach TUNE mit z. B. M05 als 5. Speicherstelle. Beim Wechsel zwischen FM-Sendern wird kurz der Verstärker abgeschaltet, um ein sonst störendes Knacken zu vermeiden
  • TUNE ETM
    • Wurde ein ETM-Scan durchgeführt erscheint die dritte Tune-Methode, die zwischen den ETM-Speicherplätzen wechselt - wie bei Memory – aber mit der Anzeige TUNE E05.
  • TUNE LOCK
    • Um unbeabsichtigtes Umschalten zu verhindern kann die Funktion des Drehknopfes gesperrt werden. Dazu muss der Knopf für etwas mehr als eine Sekunde gedrückt sein. Nur die Tune-Funktion wird ausgeschaltet. Das Menu ist weiter erreichbar und damit lassen sich über TUNE die oberen Modi wiedereinstellen.


Menü Decoder

Diese erweiternde Modifikation der Firmware zeigt im Menü einen neuen Eintrag Decoder mit den folgenden Optionen:

  • Off
    • Tonerkennung und Dekodierung sind inaktiv
  • Tune/BL
    • Tonerkennung eingeschaltet. Die Hintergrundbeleuchtung der Anzeige erhöht ihre Helligkeit bei erkannter Ton-Frequenz; hilfreich bei der BFO-Einstellung
  • RTTY
    • aktiviert den 50-Baud-Dekoder und zeigt erkannte Zeichen als Lauftext
  • RTTY45
    • dekodiert Funkfernschreibsignale der Funkamateure
  • RTTY75
    • dekodiert seltene 75-Baud-Signale
  • Morse
    • aktiviert den integrierten CW-Decoder mit WPS-Erkennung

Beide Dekodierer senden ihre Texte auch an die serielle Schnittstelle.

Wird die Dekodierauswahl (z. B. RTTY) mit einem Klick abgeschlossen, so erscheint im Mode-Fenster der Ausdruck LOCKED. Die Bildschirmaktualisierung ist dann ausgeschaltet, wodurch keine unerwünschten Unterbrechungen durch eine zufällige Display-Aktualisierung auftreten. Im Normalmodus erscheint der Text ab und zu in Orange. Dies zeigt ein Bildschirmupdate an und es kann zu Fehldekodierungen kommen. Im Locked-Modus ist der Bildschirm, bis auf den Lauftext, quasi eingefroren. Batterie, Uhrzeit, Timer, Feldstärke werden nicht aktualisiert! Durch eine beliebige Betätigung des Drehschalters wird die Sperre aufgehoben.

In West-Europa kann man mit einer 76 cm langen Stabantenne am Tag das Signal auf Langwelle gut hören, wenn man sich in Fensternähe oder im Freien aufhält. Je nach Bedingungen ist auch 4582 kHz und 10100 kHz auf Kurzwelle hörbar. Mit der aktuellen Firmware ist das Einstellen und Dekodieren einfach geworden.

Ausgehend davon, dass das Radio gerade FM/UKW empfängt, führen die folgenden Schritte schnell zum Erfolg:

  1. Menü Station - Irgendeinen Sender wählen.
  2. Menü Mode - auf USB oder LSB schalten
  3. Menü ETM - voreingestellte SSB-Stationen aufrufen
  4. Menü Decoder Tone/BL - Backlight blinkt im Takt
  5. Menü Decoder RTTY - Der Text baut sich auf
  6. Menu Decoder RTTY - drücken zeigt LOCKED und die Fehler nehmen ab

Mit Store kann man diese Frequenz (mit Dezimalstellen) und Mode USB abspeichern. Wechsel zu FM schaltet den Dekodierer ab.

Mit einer einfachen SMA-angeschraubten 76 cm langen Teleskop-Antenne wurde am 20.05.2025 zur angegebenen Uhrzeit das Indoor-Signal auf 7646 kHz USB fehlerfrei dekodiert. Der Empfänger wird als V3 bezeichnet mit geänderter Eingangsstufe hi-Z. Das gesteckte Ziel wurde somit erreicht.

Die Frequenz auf Langwelle findet man manuell im Band MW1. Diese Firmware gestattet es bis auf 146.220 kHz herunter zu empfangen (SSB/ETM:E01). Im oberen Seitenband USB kann das RTTY-Signal des DWD meist laut und deutlich empfangen werden. Dazu sind jedoch alle Störquellen in der Nähe einer langen Antenne zu entfernen.

Morsezeichen auf den Amateurfunkbändern sind meist schwierig zu dekodieren. Regelmäßige Morsesignale liefern NDB-Stationen im Bereich 280 bis 420 kHz in AM. Am 29.06. konnte die Bake NDB LJ in AM fast fehlerfrei gelesen werden. Eine Ton-Quelle zur Übung findet man auf 9995 kHz USB. Der Zeitzeichen-Sender sendet verschiedene Muster, worunter auch der eigene Stationsname RWM in Morse. Ab den Minuten :09 :39 ertönt für 55 Sekunden die Morse Code Station Identification: "RWM RWM RWM...". Auch bei guten Ausbreitungsbedingungen kann die Dekodierung eine Herausforderung sein.

Diese Firmware funktioniert auch ohne Hardware-Modifikation. Damit jedoch der ESP32 das Tonsignal zwecks Dekodierung verarbeiten kann, muss ein Analogeingang mit dem Lautsprecher bzw. dem Verstärkerausgang verbunden werden. Eine einfache Drahtbrücke muss von Pin 8 des Verstärker-IC zu IO11 des ESP32-S3 verlegt sein damit diese erweiterte Firmware die Signale erkennen kann. Ab Lautstärke 30+ können dann Töne im Bereich 1 kHz erkannt werden.

D-220 Skala
Modifikation der Hardware mit einer Drahtverbindung

Der ESP32-S3 verfügt über zwei Kerne. Ein Kern steuert das Radio, die Anzeige und kümmert sich um den Benutzer am Drehencoder. Der zweite Kern liegt in der Originalfirmware brach - er tut nichts. Auf dieser Homepage ist bereits in früheren Tagen ein Arduino in die Lage versetzt worden Töne, Morse- und RTTY-Signale zu dekodieren. Mit einem Software-Ton-Detektor nach Goertzel reagiert das Radio voreingestellt auf Signale der Frequenz 1 kHz an seinem Verstärkerausgang. Dies alles läuft im zweiten Kern, ohne Zutun des anderen Radioaktiven-Kerns. Die Firmware läuft jetzt also quasi mit der Kraft der zwei Herzen...


Menü Station

Während der lokale FM-Empfang seine Sendernamen bei gutem Empfang per RDS erhält, ist in den anderen Bändern weltweiter Empfang möglich. Es existiert eine interne Sendertabelle, die auf dem Display ähnlich älterer Skalen mit gelben Rechtecken im Frequenzband zur Anzeige kommt. Zusammen mit der schnellen magischen Anzeige der Feldstärke kommt ein Retro-Feeling des Wellenreitens insbesondere bei Fading auf. Der Name erscheint an üblicher Stelle. Das Menü Station erlaubt in einer Menü-Auswahl das direkte Einstellen einer vorgegebenen AM-Station. Als Band wird der Bereich ALL verwendet.

Abbildung: ETM-Speicherplatz 14 mit Exterior in AM auf 15520 kHz am späten Nachmittag mit starkem Signal. Einige weitere Stationen wurden in der Nähe bereits gehört, wie die gelben Marker zeigen. Am unteren Rand deutet die grüne Line an, dass dies ein Rundfunkbereich ist.

Das sehr schnelle Signalband zeigt gerade Vollausschlag bei Stärke 49, während der Signalplotter links den Empfangsverlauf einer Minute dokumentiert.

Die Stationen wurden zur Kompilierzeit eingebunden und aus Band-Scans ab 9:00 CET bis 22:00 CET in West-Europa mit einer Sony Wide Range Antenna AN-1 gewonnen. Wie bei alten Radios sind nicht alle eingetragenen Sender zu jeder Zeit on Air. Auch die Tageszeit und die jeweiligen Ausbreitungsbedingungen spielen eine Rolle. Stationen mit einem vorangestellten Hochkomma senden über ein Relais (z. B. 'VoA), sporadische Sender haben ein Hochkomma angehängt (z. B. Casanova').


Menü ETM

Easy Tuning Mode, adaptiert von TECSUN Radios, scannt das eingestellte Band nach Sendern mit ausreichender Feldstärke und SNR. Diese Funktion ist u. a. bei Reisen bei FM gut zu verwenden, aber auch zu verschiedenen Tageszeiten und Antennen erhält man schnell einen Überblick. Die gefundenen Stationen werden temporär in den ETM-Speichern aufsteigend gespeichert.

  • ETM-FM
    • In etwa 30 Sekunden wird der Bereich 87 - 108 MHz mit fester Schrittweite 100 kHz gescannt. Danach ist der ETM-Tune-Modus aktiv. Während des Scans werden gelbe Stationsmarkierungen gezeichnet, die in ihrer Intensität der Stärke und Qualität des Signals entsprechen. Dies dient dem Überblick momentan herrschender Empfangsbedingungen auf UKW. Eine ETM-Station kann über Menü Store in den Permanentspeicher übertragen werden.
      Auch ganze Senderlisten lassen sich erzeugen.
  • ETM-AM
    • Ein AM-Bereich wird gescannt. Für den Bereich ALL ist die Anfangsfrequenz beim Start maßgebend. Im Rundfunkband beginnt der Scan im 120m-Band (2300 kHz) und berücksichtigt nur Rundfunkbänder. In ca. 40 Sekunden (bei Step 5) werden alle Rundfunkbänder des AM-Bands (ALL) gescannt und gefundene Stationen gespeichert. Andere Bereiche und Schrittweiten ergeben andere Zeiten.
    • Andere Bandeinstellungen suchen das jeweils ganze Band ab.
    • Bei Backlight 30 wird der Bereich wiederholt gescannt, solange keine Station gefunden wurde.
      Dieses Verfahren kann z. B. im Band ALL im Bereich CB kontinuierlich den blauen Bereich absuchen, bis ein Träger erscheint. AutoMute kann als Rauschsperre dienen.
    • Ein ETM-Scan legt seine Ergebnisse im flüchtigen Speicher ab. Über die serielle Schnittstelle können diese Daten als Text ausgelesen werden.
  • ETM-SSB
    • Ein Scan unter USB/LSB funktioniert hardwarebedingt nicht. In dieser Stellung werden fest eingestellte Frequenzen mit solchen Signalen temporär voreingestellt. RTTY, WFAX, Volmet, Time, SSTV, FT8 und der Buzzer!


SSB-Tuning

Diese Version unterstützt SSB-Tuning, wie auch andere Kleinempfänger mit dem SI4732. Dieses Abstimmverfahren ersetz die BFO-Abstimmung indem es Schrittweiten unterhalb von einem kHz gestattet. Die Frequenz-Anzeige erweitert sich in einem solchen Fall um einige Nachkommastellen. Mögliche Schritte STEP in kHz sind: 0.5, 1, 5, 9, 10, 0.01, 0.025, 0.05, 0.1. Die BFO-Abstimmung ist optional nutzbar.

Hört man z. B. die Frequenz eines Funkamateurs im 40m-Band und hat für SSB einen STEP von 1 kHz eingestellt, so kann nun mit Fast-Tune schnell das Band manuell abgefahren werden. Trifft man auf einen anderen Amateur, der in der Stimmlage daneben liegt, so eignet sich die schnelle BFO-Korrektur, ohne den STEP zu verändern. Ein Speicherplatz sollte für dieses Band geopfert werden, weil so alle Einstellungen mit abgespeichert sind.


RadioText bei FM

Der unter RDS übertragene Radiotext erscheint unterhalb des Sendernamens in ein-, zwei-, oder sogar dreizeiliger zentrierter Darstellung. Dieser Text zeigt die einlaufenden Daten wie sie eintreffen. Diese Informationen stehen auch an der seriellen Schnittstelle zur Verfügung und sind dort zusätzlich gefiltert, wodurch meist weniger Textfehler auftreten. Umlaute werden berücksichtigt.


Große Zeitanzeige bei FM

Im FM-Betrieb synchronisiert sich die Uhrzeit zur vollen Minute über RDS. Die interne ESP-Uhr wird damit gestellt und läuft auch ohne RDS weiter. Zum Zeitpunkt der Zeitübernahme wird auch das RDS-Datum übertragen und angezeigt. Bei angezeigtem Datum und Inaktivität am Drehknopf wird anstelle der Frequenz nun die aktuelle Uhrzeit auf der 7-Segment-Anzeige dargestellt. PI und AF -Angaben (Programm-Id und Alternativ Frequency) verschwinden. Oben links erscheint die Frequenz als Zahl.


Signal-Plotter

Die Empfangsstärke und Qualität schreibt ein Zeit-Plotter mit. Die aus vielen Einzelmessungen erhaltenen Kurven bieten einen Überblick bei sich ändernden Empfangsverhältnissen während einer Minute. Bei synchronisierter Zeit über RDS entspricht die senkrechte Linie quasi einem Sekundenzeiger. Die FT8-Signale beginnen zu festen Zeiten in einer Minute. Der Plotter ist nur aktiv, wenn die Helligkeit 20, 50 oder 90 beträgt und kein Decoder läuft.


Lautstärke

Ohne über das Menü gehen zu müssen kann die Lautstärken-Einstellung durch längeren Druck auf den Knopf (etwa 0,5 Sekunden) erreicht werden. Änderung hebt eine Stummschaltung auf.


Long Press Menü (experimentell)

Durch längeres Drücken des Knopfes lassen sich schnell einige Einstellungen vornehmen:

  1. Volume - (ca. 0,5 s) Die Lautstärke-Einstellung erscheint
  2. TuneLock - (ca. 1.5 s) Drehknopf-Sperre
  3. TuneFast - (ca. 2.5 s) Umschaltung FastTune/alte Abstimmung
  4. Freeze/Frozen - (ca. 3.5 s) friert den Bildschirm ein zwecks Bitmap-Speicherung


Drehknopf-Sperre (TUNE LOCK)

Langes Drücken (ca. 1,5 Sekunden) sperrt die Funktion des Drehknopfes zur Sendereinstellung, um unbeabsichtigtes Verstellen zu verhindern. Das Menu ist weiter erreichbar und über Menü TUNE kann die Sperre aufgehoben werden, indem eine entsprechende Wahl erfolgt.


Bandmarkierungen bei AM

Am unteren Bildschirmrand markieren farbige Linien den jeweiligen Band-Typ. Dabei steht Grün für ein Rundfunk-Band. Die eingestellte Frequenz im Band ALL hat Einfluss auf den ETM-Ablauf.


Sporadic-E Protokoll

ETM-FM und ETM-AM erlauben die Erstellung von Empfangslisten, die seriell exportiert werden können. Die Liste enthält den Speicherplatz oder die laufende Nummer, die RDS-Kennung als hexadezimale Zahl (FM), den (RDS-)Namen mit maximal acht Zeichen, die Frequenz und einen Zahlenwert zur Empfangsstärke/Qualität.

In der folgenden Abbildung ist ein Ausschnitt mit einigen RDS-Kanälen, sowie das Hochschulradio Düsseldorf auf 97.1 ohne RDS, angegeben.

13 D392 + WDR 2 + 9570  46
14 D393 + WDR 3 + 9590  39
15 D220 + Dlf Kult + 9650  68
16 0000 + + 9710  31
17 D6A4 + SWR4 K   + 9740  46
18 D359 + NEANDER + 9760  35
 

Um eine solche Liste zu erhalten, reicht ein ETM-Lauf nicht aus, da in der kurzen Suchzeit keine RDS-Daten gelesen werden können. Bei Sporadic-E versucht der DXer (Empfänger weit entfernter Sendeanlagen, der einfache Radiohörer spricht auch von Überreichweiten) durch geschicktes Drehen der Antenne möglichst viele Stationen einzufangen – und aufzulisten. Eine ca. 76 cm lange Stabantenne kann schon zu erstaunlichen Resultaten bei diesem Mini-Radio führen, je nach Ort und Zeit.

Ein ETM-Lauf hinterlässt zunächst eine Spur gelber Stationsmarken auf der Skala, die in ihrer Helligkeit der Empfangsqualität eines Senders entsprechen. Findet anschließend eine manuelle Identifikations-Suche im Abstimmmodus ETM statt, so werden Stationsnamen im Textbereich dargestellt, solange kein Radiotext eintrifft. Der DXer sollte warten bis der Stationsname vollständig angezeigt ist, um dann schnell zur nächsten Station zu wechseln, um den meist mühsam erhaltenen Stationsnamen nicht wieder zu verlieren.   

Alle mit senkrechtem Strich zur Marke dargestellten Sender sind also zumindest mit der RDS-Kennung versehen, bei den anderen Stationen kann nur die Stärke und die Frequenz protokolliert werden.

Am längsten Tag des Jahres konnte, nachdem diese Erweiterung noch warm war, die folgende Liste im Bereich Düsseldorf mit diesem Mini-Radio und dieser Firmware erzeugt werden:

Tabelle der 85 empfangenen UKW-Sender am 21.06.2025.

Der ETM-Speicher ist flüchtig, die Daten gehen beim Ausschalten oder einem Reset des Radios verloren. Der Export kann mit einem Terminalprogramm eigener Wahl erfolgen. Dabei ist zu beachten, dass bei diesem Programm kein Hardware-Handshake eingeschaltet ist (RTS/DTR), da sonst beim Öffnen der Schnittstelle ein Reset des ESP32-S3 erfolgt.

Das letzte Protokoll

Ein beliebiges gesendetes Zeichen zum Radio startet den Export auch unterwegs z. B. zu einem Smartphone mit Serial USB Terminal und OTG-Kabel oder mit USB-C zu USB-C Verbindung.


Serielle Daten

Ist ein USB-Terminal an der seriellen Schnittstelle angeschlossen, so sendet das Radio (teilweise unaufgefordert) Daten:

  • Bei FM den gefilterten RadioText mit weniger Text-Fehlern
  • Bei AM die aktuellen Empfangswerte RSSI und SNR, getrennt mit einem Tabulator
  • Empfängt das Radio ein Zeichen '3', so schaltet die automatische Ausgabe auf off/on
  • Eine Bildschirm-Kopie als Bitmap, nachdem das Radio das Zeichen '1' empfing. Die 320x170x2 Bilddaten kommen nach einem Bitmap-Header, so dass die empfangene Datei ein unkomprimiertes, fertiges BMP-Bild mit 163.254 Bytes des Zweitbildschirms enthält.

Mit einem Windows-Programm wie Real-Term kann eine Binär-Datei dieser Größe gespeichert werden.

  • Empfängt das Radio ein Zeichen '4', so sendet es die Belegung der 32 Speicher als Text-Datei. Das Format ist csv in der Reihenfolge Speicher#, Frequenz, Band, Mode und Bfo. Diese als Text abspeicherbare Daten sollten nicht editiert werden, falls sie wieder hochgeladen werden sollen - z. B. nach einem Firmwareupdate.

9999
01,09510,0,0,70
02,09650,0,0,62
03,09920,0,0,72
04,10130,0,0,80
05,10280,0,0,28
06,10420,0,0,72
07,10740,0,0,57
09,05195,19,2,-977
21,27230,19,3,80
25,14250,19,2,272
26,06290,19,3,28
27,06285,19,3,57
28,05800,6,3,57
29,05880,19,3,28
30,00490,1,2,-1000
31,00518,1,2,1000
32,08880,0,0,56

  • Der Speicherinhalt kann als Text-Datei mittels seriellem Terminal-Programm unverändert zum Radio auf eigenes Risiko wieder hochgeladen werden. Dabei ist eventuell mit '3' vorher die automatische Ausgabe zu stoppen.

    Um eine fehlerfreie Übertragung zu erhalten, sollte ein Charaketer-Delay von mindestens 1 ms eingstellt sein. In der Android-App Serial USB Terminal findet man die Einstellung unter Settings/Send/Charakter delay. Real-Term gestattet dies unter Dump-File.


SoftMute

Da sich die Firmware weiterhin in einem Zwischenzustand befindet, wird der eingestellte Zahlenwert unter diesem klassischen Menüpunkt als Einstellung für die AutoMute-Schwellen bei SNR und RSSI verwendet. Auch die Antennenanpassung benutzt diesen Wert. Vor dem Aufruf ist diese Einstellung zu beachten.


Antennen-Anpassung (experimentell)

Hardware-Versionen ohne Hi-Z Erweiterung (V1) lassen sich mit einem Antennen-Kondensator über den SI4732 anpassen. Diese Anpassung erfolgt durch Veränderung des Wertes für Softmute, wenn die Helligkeit auf den Wert 20 eingestellt ist. Praktische Ergebnisse sind hier am Tage oberhalb von 10 MHz beobachtet worden. Ein Wert 14 zeigte ein Maximum, je nach Frequenz.


Fehler

Fehlersuche ist mühsam und zeitintensiv. Es gibt manche Unzulänglichkeit der Firmware, die erst im Laufe der Zeit durch gezielte Reproduktion behoben werden kann. Bis dahin ist jeder Bug als Feature zu werten. Die Benutzung erfolgt auf eigenes Risiko!


Download und Upload


Diese von mir nach persönlichen SWL-Interessen angepasste Firmware für diesen Empfänger kann mittels USB-Kabel übertragen bzw. geflasht werden. Die modifizierte, erweiterte und weiterhin noch vorläufige Firmware liegt als Binärdatei in einem Zip-Archiv vor. Nach dem Download und dem Entpacken in einem beliebigen Verzeichnis, muss diese Datei zum Radio hochgeladen werden. Dies erfolgt am einfachsten mit einem modernen Browser. Hier die einzelnen Schritte:

Die serielle Schnittstelle des Radios erscheint nun in der Auswahl. Nachdem die Verbindung hergestellt ist meldet das ESP-Tool etwa:

esptool.js

Serial port WebSerial VendorID 0x303a ProductID 0x1001
Connecting... Detecting chip type... ESP32-S3
Chip is ESP32-S3 (QFN56) (revision v0.1)
Features: Wi-Fi,BLE,Embedded PSRAM 8MB (AP_3v3)
Crystal is 40MHz
MAC: f4:12:fa:dc:5b:55
Uploading stub...
Running stub...
Stub running...

Das Radio schaltet sich ab.

  • Unter Choose a file bei einem der vier Möglichkeiten mit dem Offset 0x0 kann nun die Binärdatei des entpackten Archivs mit der Endung *.bin gewählt werden.
  • Mit Klick auf Program startet - auf eigenes Risiko - der kurze Upload oder der sogenannte Flashvorgang.
  • Das Radio muss danach einmal aus- und wieder eingeschaltet werden.

Sollte sich die Firmware seltsam verhalten, so ist meist als Ursache die Speicherbelegung einer vorherigen Firmware auszumachen. Vor der Übertragung sollte dann mit dem ESPTool der gesamte Speicher gelöscht (Erase) werden.

Hinweis: Neuere Geräte zeigen manchmal Probleme mit dem jeweils eingebauten Display. Es ist sinnvoll die Original-Firmware vom Kauf zu sichern. Unter Windows erfolgt das auf bequeme Art mit dem Flash Download Tool V3.9.8 vom Hersteller des ESP32. Eingestellt auf ESP32-S3 und Developer öffnet sich das Tool. Darin findet man den neuen Tab chipInfoDump zum Download der Firmware auf den PC. Nach richtiger Wahl der seriellen Schnittstelle (port) erhält man mit Chip Info Details zum angeschlossenen ESP. Die Sicherung der Firmware erfolgt mit Read Flash adsdress 0x0 size 0x200000. Das Tool speichert so 2 MB Flash als Datei mit der Endung *.bin in einem Verzeichnis flash_dump. Diese Datei kann, wie weiter oben beschrieben, im Browser wieder hochgeladen werden, um den Originalzustand wiederherzustellen.

Da ein ESP32-S3 keinen eigenen Hardware UART (serielle Schnittstelle) besitzt, kann es passieren, dass die Verbindung nicht funktioniert, weil das System nicht hochfährt. Fehlen die beiden Taster Boot/Reset so kann man versuchen mit einem seriellen Terminal-Programm die beiden Leitungen DTR und RTS zu schalten, um so ein Reset zu erzeugen bzw. den ESP in den Download-Modus zu versetzen - ohne das Gerät öffnen zu müssen.


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