Nodo WSPR RaspberryPi: 7 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:00

Volevo creare un trasmettitore WSPRnet (Weak Signal Propegation Reporter) per bagnarmi i piedi nel gioco WSPRnet e iniziare a vedere fino a che punto posso trasmettere un beacon. Avevo alcune di queste attrezzature in giro e ho deciso che avrei messo insieme un rapido prototipo per esplorare la scienza, e poi espandere le conoscenze fondamentali che avrei acquisito da questo progetto per costruire forse qualcosa di un po' più efficiente o interessante.

Forniture

Componenti principali:

• Alimentatore da banco
• Raspberry Pi (qualsiasi modello DOVREBBE funzionare, ma ho Raspberry Pi 3 Model B v1.2 a portata di mano)
• Scheda SD
• tagliere

Componenti passivi:

• Capicitore (?F)
• Resistore

Software:

• Wsprry Pi
• RaspiOS Lite

Passaggio 1: sistema operativo flash su scheda SD

Balena Etcher è un fantastico strumento multipiattaforma per scrivere sistemi operativi su schede SD e unità USB. Basta caricare l'immagine, scegliere la scheda SD e fare clic su

Passaggio 2: preparare WsprryPi

Prima di rimuovere la scheda SD dal computer, assicurati di aggiungere un file alla radice della cartella di avvio sulla scheda SD chiamato ssh. Questo dovrebbe essere un file vuoto, ma abilita il server SSH sul Raspberry Pi in modo che tu possa connetterti ad esso senza testa. Una volta effettuato l'accesso, sentiti libero di usare raspi-config per abilitare il wifi o cambiare la dimensione della divisione della memoria (l'headless non ha bisogno di molta ram video).

sudo raspi-config

Non dimenticare di aggiornare e installare alcuni pacchetti richiesti.

sudo apt-get update && sudo apt-get install git

Una volta completata la configurazione iniziale, possiamo scaricare il software necessario.

git clone

Spostati nella directory

cd WsprryPi

Manca una libreria in uno dei file nel repository. Dovrai includere un sysmacro nell'elenco di include nella parte superiore di./WsprryPi/mailbox.c. Modifica questo file e sotto l'ultimo includi dove dice:

#includere

#include #include #include #include #include #include #include #include #include #include "mailbox.h" Aggiungi un'inclusione in modo che dica

#includere

#include #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include "mailbox.h"

Fatto ciò, puoi compilare e installare il codice.

make && sudo make install

Passaggio 3: test di WsprryPi

I pin 7 e 9 sulle intestazioni GPIO del Raspberry Pi sono dove viene emesso il segnale. Il pin 9 è il pin di terra e il pin 7 è il pin del segnale.

Una volta collegato l'oscilloscopio, WsprryPi è stato eseguito con una frequenza di test:

sudo wspr --test-tone 780e3

Questo sta dicendo al software di emettere un tono di prova su quei pin con una frequenza di 780 kHz. Come si vede dall'acquisizione dall'oscilloscopio, era solo di circa 6 Hz, quindi è abbastanza buono.

Passaggio 4: informazioni richieste

Per utilizzare efficacemente WSPRnet, dovrai essere in grado di rispondere ad alcune domande.

• Chi sei? (Nominativo)
• Dove sei? (Posizione)
• Come stai? (Frequenza)

Per chiarimenti, la trasmissione su queste frequenze richiede una licenza per operare sulle bande amatoriali. Avresti dovuto essere assegnato un nominativo dopo aver ricevuto un passaggio dalla FCC sui test radioamatoriali. Se non ne possiedi uno, procuratene uno prima di continuare.

La posizione è un po' più semplice. Nessun test necessario! Trova la tua posizione su questa mappa e passa il mouse sopra per ottenere una posizione sulla griglia a 6 cifre (credo che siano necessarie solo 4 (?)).

www.voacap.com/qth.html

Infine, è necessario determinare quale frequenza si desidera utilizzare per l'operazione WSPR. Questo è fondamentale perché la selezione dell'antenna determinerà notevolmente la distanza di propagazione del segnale, ma ancora più importante, il Raspberry Pi utilizza GPIO per generare segnali. Ciò significa che l'uscita è un'onda quadra. Ciò di cui abbiamo bisogno è una sinusoide. Avremo bisogno di costruire un LPF (filtro passa basso) per levigare la forma quadrata in una sinusoide utilizzabile.

Passaggio 5: progettazione del filtro

WSPR ha designato le frequenze allocate su più bande dello spettro radioamatoriale. le fasce sono le seguenti nella tabella allegata.

Questi numeri saranno importanti per la selezione dell'antenna e la progettazione dell'LPF. Per questo progetto, manterremo il design del filtro molto semplice e utilizzeremo un RC LPF (filtro passa basso di rete resistore-condensatore) di primo ordine. Questo rende il processo molto semplice, poiché l'equazione per la progettazione RC LPF è:

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

Se lo riorganizziamo un po', possiamo usare la frequenza per progettare il nostro filtro:

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

Possiamo supporre che il carico (antenna) sarà di 50 Ohm, quindi se stimiamo quel numero nell'equazione e risolviamo per C:

C = 1/(100 * pi greco * F_c)

Passaggio 6: progettazione del filtro continua

Tieni presente che questi sono numeri matematici e probabilmente non realizzabili con componenti reali, ma è una buona guida da utilizzare per fare rapidamente riferimento a quali dimensioni dovresti aver bisogno.

Passaggio 7: WSPR in trasferta

Basta collegare i cavi per agire come un'antenna a dipolo e sei pronto per unirti al divertimento WSPR. Sto usando 20 m, quindi ecco l'input della shell che ho usato per trasmettere il mio beacon:

sudo wspr -s -r KG5OYS DM65 33 20m

GODERE!