Węzeł RaspberryPi WSPR: 7 kroków

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:27

Chciałem stworzyć nadajnik WSPRnet (Reporter słabego sygnału), aby zmoczyć stopy w grze WSPRnet i zacząć sprawdzać, jak daleko mogę transmitować beacon. Miałem trochę tego sprzętu w pobliżu i zdecydowałem, że rzucę razem szybki prototyp, aby zbadać naukę, a później poszerzę podstawową wiedzę, którą zdobędę dzięki temu projektowi, aby być może zbudować coś bardziej wydajnego lub interesującego.

Kieszonkowe dzieci

Główne komponenty:

• Zasilacz laboratoryjny
• Raspberry Pi (każdy model POWINIEN działać, ale mam pod ręką Raspberry Pi 3 Model B v1.2)
• Karta SD
• Deska do krojenia chleba

Komponenty pasywne:

• Kondensator (?F)
• Rezystor

Oprogramowanie:

• Wsprry Pi
• RaspiOS Lite

Krok 1: Flash OS na kartę SD

Balena Etcher to fantastyczne wieloplatformowe narzędzie do zapisywania systemów operacyjnych na kartach SD i dyskach USB. Po prostu załaduj obraz, wybierz kartę SD i kliknij

Krok 2: Przygotuj WsprryPi

Przed wyjęciem karty SD z komputera należy dodać plik do katalogu głównego folderu rozruchowego na karcie SD o nazwie ssh. Powinien to być pusty plik, ale włącza serwer SSH na Raspberry Pi, dzięki czemu możesz łączyć się z nim bez głowy. Po zalogowaniu możesz użyć raspi-config, aby włączyć Wi-Fi lub zmienić rozmiar podziału pamięci (bezgłowy nie potrzebuje dużo pamięci RAM).

sudo raspi-config

Nie zapomnij zaktualizować i zainstalować niektórych wymaganych pakietów.

sudo apt-get aktualizacja && sudo apt-get zainstaluj git

Po zakończeniu wstępnej konfiguracji możemy pobrać wymagane oprogramowanie.

klon git

Przejdź do katalogu

cd WsprryPi

W jednym z plików w repozytorium brakuje biblioteki. Musisz dołączyć makro systemowe do listy dołączonych w górnej części pliku./WsprryPi/mailbox.c. Edytuj ten plik i pod ostatnim dołącz, gdzie jest napisane:

#włączać

#include #include #include #include #include #include #include #include #include #include "skrzynka pocztowa.h" Dodaj dołączenie tak, aby było napisane

#włączać

#include #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include "skrzynka pocztowa.h"

Gdy to zrobisz, możesz skompilować i zainstalować kod.

make && sudo make install

Krok 3: Testowanie WsprryPi

Piny 7 i 9 na nagłówkach GPIO Raspberry Pi są miejscem, w którym wysyłany jest sygnał. Pin 9 to pin uziemiający, a pin 7 to pin sygnałowy.

Po podłączeniu oscyloskopu uruchomiono WsprryPi z częstotliwością testową:

sudo wspr -- ton testowy 780e3

Oznacza to, że oprogramowanie ma wyemitować na tych pinach dźwięk testowy o częstotliwości 780 kHz. Jak widać po przechwyceniu z oscyloskopu, była przełączona tylko o około 6 Hz, więc to wystarczy.

Krok 4: Wymagane informacje

Aby efektywnie wykorzystać WSPRnet, będziesz musiał odpowiedzieć na kilka pytań.

• Kim jesteś? (znak wywoławczy)
• Gdzie jesteś? (Lokalizacja)
• Jak się masz? (Częstotliwość)

Dla wyjaśnienia, transmisja na tych częstotliwościach wymaga licencji na działanie w pasmach amatorskich. Powinieneś otrzymać znak wywoławczy po otrzymaniu przepustki z FCC na testy radioamatorskie. Jeśli nie masz jednego z nich, zdobądź go przed kontynuowaniem.

Lokalizacja jest nieco prostsza. Nie potrzeba żadnych testów! Znajdź swoją lokalizację na tej mapie i po prostu najedź myszą, aby uzyskać 6-cyfrową lokalizację w siatce (myślę, że potrzebne są tylko 4 (?)).

www.voacap.com/qth.html

Na koniec musisz określić, jaką częstotliwość chcesz wykorzystać do działania WSPR. Jest to ważne, ponieważ wybór anteny w dużym stopniu determinuje odległość propagacji sygnału, ale co ważniejsze, Raspberry Pi używa GPIO do generowania sygnałów. Oznacza to, że wyjście jest falą prostokątną. Potrzebujemy sinusoidy. Będziemy musieli skonstruować LPF (filtr dolnoprzepustowy), aby wygładzić kwadratowy kształt do użytecznej sinusoidy.

Krok 5: Projekt filtra

WSPR wyznaczył częstotliwości przydzielone w wielu pasmach amatorskiego widma radiowego. zespoły są następujące w załączonej tabeli.

Liczby te będą ważne przy doborze anteny i konstrukcji LPF. W tym projekcie zachowamy bardzo prostą konstrukcję filtra i użyjemy 1. rzędu RC LPF (filtr dolnoprzepustowy sieci rezystorowo-kondensatorowej). To sprawia, że proces jest bardzo prosty, ponieważ równanie do projektowania RC LPF jest następujące:

F_c = 1/(2 * pi * R * C)

Jeśli trochę to zmienimy, możemy użyć częstotliwości do zaprojektowania naszego filtra:

R * C = 1/(2 * pi * F_C)

Możemy założyć, że obciążenie (antena) będzie wynosić 50 Ohm, więc jeśli wepchniemy tę liczbę do równania i rozwiążemy C:

C = 1/(100 * pi * F_c)

Krok 6: Projekt filtra cd

Należy pamiętać, że są to liczby matematyczne i prawdopodobnie nie można ich uzyskać z prawdziwymi komponentami, ale jest to dobry przewodnik, aby szybko określić, jaki rozmiar powinien być potrzebny.

Krok 7: Wyjazd z WSPR

Wystarczy podłączyć przewody, aby działały jako antena dipolowa i już możesz dołączyć do zabawy WSPR. Używam 20m, więc oto wejście powłoki, którego użyłem do przesłania mojego sygnału nawigacyjnego:

sudo wspr -s -r KG5OYS DM65 33 20m

CIESZYĆ SIĘ!