Aujourd’hui, je vous décris le module capteur en charge du relevé de température et de la tension batterie.
Description:

Ce projet met en œuvre un petit module USB capable de mesurer la température ainsi que la tension d’une batterie, puis de renvoyer ces valeurs sur une liaison série. Compact, économe en énergie et simple à interroger, il constitue un outil idéal pour la surveillance d’alimentations, de systèmes embarqués ou de montages radioamateurs.

Le but est de disposer d’un dispositif USB qui :

• lit la température via une sonde numérique DS18B20,
• mesure la tension d’une batterie grâce à un pont diviseur,
• reste en sommeil profond pour consommer un minimum,
• se réveille automatiquement dès qu’une activité série est détectée,répond à deux commandes simples :
  • T → renvoie la température
  • V → renvoie la tension batterie

Lecture de la température

La sonde DS18B20 est pilotée via le bus OneWire.

• envoie une requête de mesure,
• lit la température en degrés Celsius,
• renvoie la valeur sous la forme :

  T=23.75 C
  

Ce capteur numérique garantit une bonne précision sans nécessiter d’étalonnage complexe.

Mesure de la tension batterie

La tension à mesurer passe par un pont diviseur composé de deux résistances (R1 = 22 kΩ, R2 = 6,8 kΩ). Le microcontrôleur lit la tension sur l’entrée analogique A0, puis calcule la tension réelle selon la formule :

La valeur retournée ressemble à :

V=12.41 V

Une variable correction permet d’ajuster finement la mesure si nécessaire.

Le Matériel:
Carte microcontrôleur 32U4
Une résistance de 6,8K (ou 4,7K + 2,2k)
Une résistance de 22K
Un capteur de température 18B20
Led jaune
Connecteur entrée alimentation
Fichiers 3D

Le programme Arduino est disponible directement sur le simulateur.

Lien vers le simulateur:

https://wokwi.com/projects/452516748378971137

Cliquer sur le bouton lecture vert pour exécuter la simulation.
Sur le champ du bas vous pouvez envoyer la commande T ou V.
En cliquant tu le potentiomètre ou sur le capteur de temperature vous pouvez faire varier les valeurs.

Schéma électronique:
J’ai utilisé 2 résistances en série de 4,7k + 2,2K car je n’avais pas de 6,8K sous la main.

Indication visuelle

Une LED connectée sur la broche 2 s’allume brièvement lors du traitement d’une commande, ce qui permet de visualiser l’activité du module.

Exemple d’utilisation

Depuis un terminal série :

• envoyer T → obtenir la température
• envoyer V → obtenir la tension batterie

Aucune configuration complexe, aucune trame exotique : une seule lettre suffit.

Le fichier Python pour aller lire les informations et les stocker dans le Raspberry:
Disponible sur Github 
Celui-ci intégré une temporisation de lecture et la sauvegarde des données.

L’intégration dans Svxlink:

Ajouter le dossier mesureV dans le dossier /home/
et copier le scripts mesureVT.py

Afin de faire la mesure de tension quand le relais est en veille, nous devons lancer le script de mesure lorsque que le relais passe en rx, une temporisation de 10s (configurable) est prévue.
Pour cela nous éditons le fichier RepeaterLogic.tcl qui se situe dans le dossier /usr/share/svxlink/event.d/local/

Editer RepeaterLogic.tcl
Ajouter à la fin de la partie repeater_down ajouter le lancement du script:
set runcmd [exec python3 /home/relais/meteo-relais.py];

proc repeater_down {reason} {
global mycall;
variable repeater_is_up;
#script lecture tension
set runcmd [exec python3 /home/mesureV/mesureVT.py];

Dans le même dossier, éditer Logic.tcl

# créer une fonction:

proc read_measure {fichier prefix msgFolder msgName} {

# Vérifier l'existence du fichier
if {![file exists $fichier]} {
puts "Erreur : fichier $fichier introuvable"
set valeur "0.00"
} else {
# Lire la première ligne du fichier
set fd [open $fichier r]
set ligne [gets $fd]
close $fd

# Exemple attendu : "V=00.00 V" ou "T=00.00 C"
# Construction dynamique de la regexp : prefix=V= ou T=
set pattern "${prefix}([0-9]+\\.[0-9]+)"

if {[regexp $pattern $ligne -> mesure]} {
set valeur $mesure
} else {
set valeur "0.00"
}
}

# Affichage console
puts "Mesure ($prefix) : $valeur"

# Actions vocales SVXCard
playMsg $msgFolder $msgName
playVoltage $valeur

return $valeur
}

Dans la partie, configuration du code DTMF mettre:

read_measure "/tmp/mesureV.txt" "V=" "SVXCard/Mesurement" "PowerSupplyVoltage"

ou

read_measure "/tmp/mesureT.txt" "T=" "SVXCard/Mesurement" "Temperature"

Le script écrit 2 fichiers dans le dossier temporaire /tmp/mesureV.txt et /tmp/mesureT.txt.
A la reception du code DTMF, SvxLink ira lire la valeur dans un des fichiers.

Les photos de la réalisation du capteur:

Conclusion:

Vous disposez désormais de la description nécessaire pour réaliser ce type de capteur. Vous pourrez également interagir avec celui‑ci et associer des actions en fonction des valeurs mesurées.

Afin de préserver les batteries, le relais pourrait s’arrêter à partir d’un certain seuil de tension, annoncer vocalement la tension mesurée lors de l’ouverture du relais, ou encore alerter en cas de tension basse des batteries.

Vous l’aurez compris, votre imagination fera le reste : il ne s’agit ici que d’une approche logicielle à mettre en place.

Je préconise de sauvegarder les fichiers que vous allez modifier en amont, ce qui vous permettra de revenir en arrière dans le cadre d’une erreur.

Bonne réalisation.

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Je vous décris aujourd’hui, le module radio.

Dans de nombreux montages radio modernes — relais, hotspots, passerelles ou interfaces PC‑radio — il est indispensable de disposer d’un module fiable capable d’assurer à la fois la gestion audio, la détection de porteuse (SQUELCH) et la commutation PTT.
Le module présenté ici, basé sur le µUsbPlug, répond précisément à ces besoins grâce à une conception simple, robuste et parfaitement adaptée aux usages radioamateurs.

L’idée de départ de la carte UsbPlug était justement de mettre à disposition un module qui puisse s’intégrer sur des cartes filles de vos créations.

Matériels nécessaires:

• Carte µUsbPlug
• Carte Fille ( j’en ai une dizaine en stock)
  fiches RJ12, Connecteur dupont femelle 4 pins et 6 pins, connecteur USB A
  Fichiers Gerber:  Gerber_UsbPlug_adapters
• 2 vis M3x10 hexagonales creuses (tête fraisée)
• 2 écrous M3 carré
  Fichiers 3D

Un module compact 

Ce module se distingue par trois éléments principaux :

• Le µUsbPlug de F8ASB, cœur de l’interface matérielle
• 2 connecteurs RJ12, utilisés pour relier proprement les radios (audio In et Out, PTT, SQUELCH, masse)
• Un port USB‑A, permettant la connexion directe à un ordinateur, un Raspberry Pi ou tout autre système informatique.

Au centre de l’ensemble, on retrouve le CM119, un chipset audio USB très apprécié dans le monde radioamateur pour sa stabilité et sa capacité à gérer des signaux audio faibles ou modulés.

Le CM119 n’est pas une simple carte son USB. Il possède plusieurs caractéristiques qui en font un composant de choix pour les interfaces radio :

• Entrée et sortie audio de bonne qualité
• Gestion matérielle de GPIO intégrés
• Possibilité d’exploiter ces GPIO pour piloter le PTT ou lire un signal SQUELCH
• Compatibilité parfaite avec Linux, Windows et les distributions orientées radio (SvxLink, Direwolf, allstar, etc.)

Grâce à lui, le module devient immédiatement reconnu comme une carte son USB standard, ce qui simplifie énormément l’intégration logicielle.

Le module permet de se relier aux radios avec des connecteurs RJ12 ou souder sur les pin dédié au connecteur HE10 sur la partie supérieur.
La partie basse est consacrée pour le raccordement en USB.
Les pins de chaque coté, peuvent être utilisé pour faire des modules qui se raccordent entre eux par le coté.

Dans la fente, on y glisse un écrou carré M3

Voici l’ensemble du module, les boitiers s’emboitent l’un dans l’autre.
Aucune vis n’est nécessaire, les renforts intérieurs sur le cache permettent la rigidité des bords pour que l’emboitement tienne correctement.
Le positionnement de la carte se fait par les index directement intégrés sur le boitier.
Les petites fentes arrivent en face des leds de la carte µUsbPlug.
Sous les connecteurs RJ12, il y a des pin disponible pour mettre le raccordement de votre choix.

Les étiquettes utilisées sont des chez AVERY ref. L6008, impression laser.
Sur demande je peux fournir les pictogrammes utilisés.

Bonne réalisation.

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Je vous décris aujourd’hui, le module micro-ordinateur.
Au cœur de l’architecture modulaire du relais, le module micro‑informatique regroupe l’ensemble des fonctions logicielles essentielles au traitement du signal et à la gestion des services.
Il repose sur un Raspberry Pi équipé de SVXLink, véritable moteur du relais, chargé d’assurer la commutation audio, la gestion des tonalités, la logique de contrôle et l’interconnexion avec les réseaux disponibles.

Installé dans un boîtier dédié, ce module est pensé pour être autonome, facilement remplaçable et totalement indépendant des autres éléments du système.

Cette approche permet de séparer clairement la partie “intelligence” du relais de ses modules RF ou audio, facilitant la maintenance, les mises à jour logicielles et l’évolution future du système sans impact sur les autres briques matérielles.

Toujours dans une approche modulaire, l’idée est de choisir n’importe quelle solution informatique et de l’intégrer dans un boitier qui a une fixation sur rail DIN intégrée.
Idéalement, il faut qu’il soit équipé de ports USB pour les périphériques extérieurs, et Ethernet, pour les connexions externes.

Il a plusieurs boitiers DIN disponibles, dont une version pour Pi Zero avec alimentation intégrée disponible, le RaspiBoxZero que j’ai utilisé sur le relais comme premier montage.

L’impression ne donne aucune limite quant à l’adaptation de n’importe quelle carte micro-ordinateur dans un boitier DIN.

Matériels nécessaires:

Un boitier rail Din pour PI4 (existe en Pi5)
Un Pi4 + carte SD
Un ecran Waveshare 1,28″ rond TACTILE
4 vis M2 x 8
4 vis M2,6 x 10
Fichiers 3D

L’idée est de prendre en sandwich l’écran Oled entre la façade extérieure et une platine à l’intérieur du boitier.
De la colle chaude a été ajoutée sur le connecteur du Raspberry Pi afin de bien maintenir la connexion écran – Raspberry

L’alimentation se fait directement par le raccordement de 2 fils sur le port GPIO

Le résultat final est plutôt, sympathique, l’intégration de l’écran Oled se fait à la perfection.

La programmation fera l’objet d’un autre article, car l’ensemble des fonctions n’est pas encore implantées.
Actuellement il est possible de redémarrer ou d’arrêter le système.
L’écran tactile, permettra de voir le statut de SVXLink, les mesures du capteur T°/V et l’accès aux commandes pour le redémarrage et l’arrêt.
Cela permet aux co-sysop, qui n’ont pas de connaissances Linux, de pouvoir intervenir facilement sur l’installation.

Fiche technique et câblage de l’écran LCD 1,28″.

Bonne réalisation.

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Le module d’alimentation peut très bien utiliser des boitiers d’alimentations commerciaux qui fournissent la tension souhaitée avec une entrée en 230V.
Dans le cadre du relais radioamateur, on intègre régulièrement des batteries.
C’est dans cette situation, que mon choix s’est porté vers un convertisseur de tension DC / DC.
Avec une entrée possible en 12/24V et une sortie 5V 5A.

Son rôle sera de fournir une tension de 5V et d’afficher la tension des batteries sur demande.

Le module voltmètre:

Tension de lecture de 7 à 55V, un appui long sur le bouton permet de passer en mode paramètres et permet de personnalisé le module.

Ci-dessous le détail de la programmation.

Batterie au plomb:
Accéder au menu de réglages

Depuis l’écran principal, maintenir le bouton 2 secondes pour entrer dans le menu.
Maintenir à nouveau 2 secondes pour accéder au mode batterie acide (P12).
Sélection de la tension nominale
L’écran affiche une valeur clignotante correspondant à la tension.
Maintenir le bouton 2 secondes pour sélectionner la tension : 12 V / 24 V / 36 V / 48 V.
Lorsque la bonne tension est affichée, maintenir 2 secondes pour confirmer et enregistrer.
L’affichage devient fixe : la configuration est terminée.
Quitter le menu

Paramétrage des tensions basse et haute

Accéder au menu de réglages
Depuis l’écran principal, maintenir le bouton appuyé 2 secondes pour entrer dans le menu.
Maintenir à nouveau 2 secondes pour accéder à la page de réglages personnalisés.
Réglage de la tension basse (Low Voltage)

Une fois sur la page dédiée, maintenir le bouton 2 secondes pour modifier la valeur.
Maintenir encore 2 secondes pour déplacer le curseur (changer le chiffre actif).
Lorsque la valeur souhaitée est affichée, maintenir 2 secondes pour confirmer et enregistrer.

L’affichage devient fixe : la valeur basse est sauvegardée.
Réglage de la tension haute (High Voltage)
Après validation de la tension basse, maintenir le bouton 2 secondes pour passer au réglage de la tension haute.

Le premier chiffre à gauche se met à clignoter.
Maintenir 2 secondes pour modifier la valeur, puis maintenir 2 secondes pour changer de chiffre.
Une fois la valeur correcte définie, maintenir 2 secondes pour confirmer et enregistrer.
L’affichage devient fixe : la configuration est terminée.

Quitter le menu
Maintenir le bouton 2 secondes pour revenir à l’écran principal.
Ou appuyer brièvement pour accéder à la page de réglage suivante.

Maintenir le bouton 2 secondes pour revenir à l’écran principal.
Ou appuyer brièvement pour passer à la page suivante.

Le module voltmètre est configurable afin d’indiquer les seuils de tension selon le niveau d’alimentation. Il s’éteint automatiquement au bout de quelques secondes.
C’est parfait pour contrôler rapidement le niveau de batterie de l’installation.
On le relie tout simplement sur l’alimentation d’entrée du module.

Les photos du montage:

Le câblage est simple, on intègre juste l’interrupteur  en l’entrée et l’alimentation du convertisseur.
power supply = alimentation venant des batteries
load = sortie vers le convertisseur

Le niveau de batterie evolue selon la tension mesurée et les paramètres haut et bas définis

Matériel:

Interrupteur led
Voltmetre
Connecteur entrée alimentation
Convertisseur 12/24V vers 5V 5A
4X Vis M2.6×10
6 vis M3x10 hexagonales creuse
2 vis M3x10 hexagonales creuses (tête fraisée)
4 écrous carré M3
2 écrous M3

Impression de 4 pièces, disponible sur Thingiverse:
2 x supports rail DIN
1 x base du boitier
1x capot supérieur

Voilà, vous avez tous les éléments pour reproduire la même chose chez vous.
Les étiquettes utilisées sont des chez AVERY ref. L6008, impression laser.

Sur demande je peux fournir les pictogrammes utilisés.

Bonne réalisation.

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Pour faire suite à l’article, ” vers une structure de relais modulaire ” et de la présentation à la conférence au salon ISERAMAT, je partage avec vous la première photo de famille des modules pouvant composer un relais.
Libre à chacun d’installer ou non un de ces modules.

Pour rappel, chaque module se fixe sur des rails DIN standards ; ils seront donc tous équipés du système de fixation correspondant.
Bien sûr, si l’un des modules vous intéresse mais que vous n’utilisez pas ce système de fixation, vous serez libre de l’adapter à votre installation.

Cette approche permet de faire évoluer ou de dépanner uniquement ce qui est nécessaire.

Une série d’article décrira chaque module un par un:

• Le module alimentation/convertisseur
• Le module micro-ordinateur
• Le module interface radio
• Le module capteur
• Le module automate
• Le module IHM
• Le module Modem 3G/4G

Comme d’habitude, la description complète sera partagée.

Les modules faisant largement appel à l’impression 3D, les fichiers seront eux aussi mis à disposition ainsi que tous les composants nécessaires à la fabrication.

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La puissance de linux peux nous permettre d’enregistrer l’activité dans un fichier texte et ensuite vous pourrez y ajouter n’importe quel événement suite à la réception d’un mot ou d’un type d’alerte.

Le matériel nécessaire est simple, pour les tests, j’ai utilisé une clef SDR des plus simple et un Raspberry Pi.
J’ai téléchargé la version Bullseye et mis en oeuvre les lignes de commande ci-dessous.

Voici l’ensemble de la documentation afin d’installer et d’utiliser tout cela.

Installation Raspberry Pi Os ( Legacy 64 bit) sans Desktop sur une carte SD.

mise à jour du systeme:
sudo apt-get update
sudo apt-get upgrade

installation de git:
sudo apt install git-all
Do you want to continue? [Y/n] Y

Installation cmake
sudo apt-get -y install cmake

création d’un dossier rtl:
mkdir rtl
cd rtl

Telechargement de multimon:
git clone https://github.com/EliasOenal/multimon-ng.git

cd multimon-ng/
mkdir build
cd build
cmake ..
make
sudo make install

Installation de rtl-sdr:
sudo apt install rtl-sdr

Utiliser la commande sudo rtl_test -p afin d’obtenir la correction ppm à appliquer.
Il existe aussi Kalibrate comme autre solution: https://github.com/steve-m/kalibrate-rtl

sudo rtl_test -p

real sample rate: 2047704 current PPM: -144 cumulative PPM: -144
real sample rate: 2048097 current PPM: 48 cumulative PPM: -48
real sample rate: 2048091 current PPM: 44 cumulative PPM: -17
real sample rate: 2048089 current PPM: 44 cumulative PPM: -2
real sample rate: 2048097 current PPM: 48 cumulative PPM: 8
real sample rate: 2048265 current PPM: 130 cumulative PPM: 28
real sample rate: 2047927 current PPM: -36 cumulative PPM: 19
real sample rate: 2048097 current PPM: 48 cumulative PPM: 23
real sample rate: 2048091 current PPM: 45 cumulative PPM: 25
real sample rate: 2048092 current PPM: 45 cumulative PPM: 27
real sample rate: 2048264 current PPM: 129 cumulative PPM: 36
real sample rate: 2047926 current PPM: -36 cumulative PPM: 30
real sample rate: 2048101 current PPM: 49 cumulative PPM: 32
real sample rate: 2048258 current PPM: 126 cumulative PPM: 39
real sample rate: 2047921 current PPM: -38 cumulative PPM: 33
real sample rate: 2048101 current PPM: 49 cumulative PPM: 35
real sample rate: 2048106 current PPM: 52 cumulative PPM: 36
real sample rate: 2048089 current PPM: 44 cumulative PPM: 36
real sample rate: 2048082 current PPM: 40 cumulative PPM: 36
real sample rate: 2048102 current PPM: 50 cumulative PPM: 37
real sample rate: 2048090 current PPM: 44 cumulative PPM: 37
real sample rate: 2048109 current PPM: 53 cumulative PPM: 38
real sample rate: 2048076 current PPM: 37 cumulative PPM: 38
real sample rate: 2048096 current PPM: 47 cumulative PPM: 38
real sample rate: 2048095 current PPM: 46 cumulative PPM: 39
real sample rate: 2048101 current PPM: 50 cumulative PPM: 39
real sample rate: 2048259 current PPM: 127 cumulative PPM: 42
real sample rate: 2047925 current PPM: -37 cumulative PPM: 39

Au bout d’un certain temps cela se stabilise, nous utiliserons la valeur 40

real sample rate: 2048097 current PPM: 48 cumulative PPM: 40
real sample rate: 2048093 current PPM: 46 cumulative PPM: 40
real sample rate: 2048114 current PPM: 56 cumulative PPM: 40
real sample rate: 2048073 current PPM: 36 cumulative PPM: 40
real sample rate: 2048101 current PPM: 49 cumulative PPM: 40

Voici la commande pour effectuer le test de réception:
sudo rtl_fm -f XXX.XXXM -s 22.05k -p 40 – | multimon-ng -a POCSAG1200 -f alpha -t raw /dev/stdin

Commande pour decoder vers un fichier /home/pocsag/pocsag.txt avec horodatage:

sudo rtl_fm -f XXX.XXXM -s 22.05k -p 40 – | multimon-ng -a POCSAG1200 -f alpha -t raw /dev/stdin | while IFS= read -r line; do echo “$(date ‘+%Y-%m-%d %H:%M:%S’) : $line”; done | tee -a /home/pocsag/pocsag.txt
remplacer XXX.XXX par la fréquence, ajuster p 40 par la valeur que vous aurez obtenu avec la calibration..

En option vous pouvez installer un lien vers une page web.

Installation serveur web:
sudo apt install apache2 -y
Création d’un lien virtuel:
sudo ln -s /home/pocsag/pocsag.txt /var/www/html/pocsag.txt

En tapant l’adresse <IP du Raspberry>/pocsag.txt vous pourrez accéder aux informations
ex: http://192.168.1.33/pocsag.txt

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Vous trouverez dans cet article le câblage de la μSvxCard avec un Motorola GM380.
Vous pourrez télécharger un exemple de fichier de configuration Motorola ainsi que les réglages audio.
F4EGG nous partage un exemple d’utilisation d’un relais transparent analogique/numérique.

Réseau radio:

Déscription:

Ce réseau est composé d’un relais transparent qui est utilisé pour renvoyer ce qu’il reçoit.
Cela peut être du numérique ou de l’analogique.
Ce relais est utilisé pour augmenter la couverture du réseau sans avoir besoin d’une connexion internet sur le site en altitude.
Vous trouverez plus d’informations sur la réalisation d’un relais transparent sur le lien ci-dessous:
https://www.dstar-france.fr/realisations/relais-transparent/

De l’autre coté, un HotSpot permet de recevoir les stations du réseau RRF qui sont renvoyées vers le relais transparent qui de part son altitude, 2500m, couvre un grand secteur.

Matériel HotSpot:

• MOTOROLA GM380
• Cordon avec 4 fils μSvxCard vers le Motorola
• Raspberry 3B+
• Carte de commande radio μSvxCard
• Ventilateur 12V 70 mm
• Alimentation 13,8V
• Antenne Vertical X-30

La détection Squelch n’est pas câblée, car c’est le CTCSS qui est utilisée et géré par SvxLink.
Dans ce montage, on câble simplement les Pins de la μSvxCard :
PTT, AUDIO In, AUDIO Out et Masse.
Cette carte est directement emboitée sur les 40 Pins d’un Raspberry 3B+.
Le ventilateur câblé sur la Pin 4 se met en fonctionnement en même temps que le PTT.
Cette fonctionnalité est directement gérée par le Motorola.

Réglages audio Alsamixer:

Télécharger le fichier de configuration du Motorola GM-380 VHF

Vous retrouverez d’autres exemples de câblage sur la page dédiée de la μSvxCard

Pour toutes informations ou questions, vous pouvez contacter directement Thierry F4EGG par mail: f4egg@free.fr

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Un petit article pour vous annoncer que la Box4Nextion est désormais compatible avec les Raspberry Pi4.

D’autre part, une page complète est disponible, accessible depuis le menu supérieur, vous pourrez réaliser votre commande et télécharger les notices de montage.
Merci à F5SWB pour la réalisation de ces documents.

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Une solution compact pour vos Raspberry et SvxLink!

Cet article vous informes que la nouvelle carte μSvxCard, après un délai assez long suite à la situation actuelle du COVID19 est maintenant disponible!

Une page complète sur ce blog lui est consacrée.
https://blog.f8asb.com/usvxcard/

Vous retrouverez sur cette page les modalités pour l’acheter, les informations techniques, et les images microSD associées.

La carte est montée et prête à être utilisée.
Il s’agit d’une solution très compacte 65mmx30mm.

La simplicité de mise en place est une de ses principales caractéristiques, on emboite sur un Raspberry Pi, on grave une image sur une carte micro SD et on raccord directement à la radio.

Il n’y a pas besoin de carte son externe, elle est intégrée dans la μSvxCard.

Ci dessous des exemples de raccordements possibles:

Une Petite images pour resumer les caractéristiques de la μSvxCard

Toutes les informations sont sur la pages dédiée: https://blog.f8asb.com/usvxcard/

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