CT1EBQ

...ou, como montar uma estação de rádio packet/APRS com Raspberry Pi 3/4 e algum software.

Esta documentação é a síntese de diversos sites sobre o tema, referidos mais abaixo nas diversas Referências para este projecto.

Faça o download do zip e instale o Raspian Buster Lite no seu Raspberry Pi 3 ou superior.

Estas instruções podem ser utilizadas a partir de uma janela terminal SSH em linux ou Mac OS X. Para Microsoft utilize o Putty.

Abra então uma janela terminal local (apenas para linux e Mac OS X) e insira o cartão micro SD (2Gb é suficiente), no computador. Faça,

$ diskutil list

...para identificar o disco (cartão SD) a formatar.

Em resposta, o sistema irá devolver disk2 ou disk3. No meu caso foi o disk3. Por favor substitua este número conforme o seu caso quando necessário. Não se engane ou corre o risco de destruir a informação existente noutro disco!

Nota: não utilize "sudo" ou o operador "root" a não ser quando for absolutamente necessário. Eu indicarei.
Nestes comandos que refiro, o símbolo "$" indica que o seu utilizador não é "root". Se lhe aparecer "#" na linha de comandos, saia e volte a entrar com um utilizador com menos privilégios...
Pode copiar e colar os comandos que aqui escrevo, excluindo o "$" ou "#" no início da linha.

Identificado o disco, SD card, vamos formata-lo,

$ sudo diskutil eraseDisk FAT32 PACKET-PI MBRFormat /dev/disk3

Desmonte o disco,

$ diskutil unmount /dev/disk3s1

E vamos instalar a imagem do Raspbian Buster a partir do nosso disco. Descomprima o download, caso a imagem do sistema operativo venha comprimida em ZIP ou TAR.
Esta operação é natural que tarde uns minutos, dependendo da velocidade de escrita do cartão SD,

$ sudo dd bs=1m if=Downloads/2020-02-13-raspbian-buster-lite.img of=/dev/rdisk3

Até finalizar a instalação da imagem o computador não lhe mostra nada. Pode demorar entre 2 a 10 minutos...
Faça CTRL+T ou CTRL+SHIFT+T para ver o progresso e aguarde.

Finalizado... desmonte o disco,

$ diskutil unmount /dev/disk3s1

Aguarde a mensagem do sistema, indicando que pode retirar o disco e coloque no raspberry pi...

Na primeira instalação deve ligar o raspberry a um monitor e teclado USB.
Faça login com o utilizador: pi
Password: raspberry
Corra o "raspi-config", configure uma rede, por exemplo a rede wireless e habilite o SSH para ligação remota.

$ sudo raspi-config

…e siga os seguintes menus,

2 Network Options
N1 Hostname: (o nome do raspberry na rede)
N2 Wi-fi: SSID e passkey

4 Localisation Options
I1 Change Locale -> Local: pt_PT.UTF-8 UTF-8 (default: en_GB.UTF-8 UTF-8) e, Default locale for the system environment: pt_PT.UTF-8 (default: none)
I2 Change Timezone -> Geographic area: Europe -> Time zone: Lisboa
I3 Change Keyboard Layout: Generic 105-key PC (intl.)
I4 Change Wi-fi Country: PT Portugal

5 Interfacing Options
P2 SSH: enable

8 Update

No final seleccione "<Finish>", com o tabulador e saia do configurador.

Continua na parte 2

Referências:
https://www.raspberrypi.org/documentation/installation/installing-images/README.md
...e, siga os links.

Se pretender criar uma estação de packet e APRS com iGate por RF, agora ou mais tarde, siga estas instruções. Caso contrário, pode passar à parte 3.

Após a instalação do sistema operativo linux, vamos então instalar o "modem" Direwolf e o linBPQ responsável pelas aplicações de BBS, APRS, DX Cluster, Node, Chat entre outras...

Devemos garantir que temos todas as actualizações necessárias:

$ sudo apt-get update
$ sudo apt-get upgrade
$ sudo reboot now

Depois de re-iniciar vamos instalar a livraria de som,

$ sudo apt-get install libasound2-dev

Em opção, se quisermos utilizar o Direwolf para controlar o PTT (emissão do rádio), através do GPIO, ou do GPIO da placa de som externa USB, instalamos também a biblioteca,

 $ sudo apt-get install libudev-dev

Instale as ferramentas de compilação

$ sudo apt-get install build-essential cmake

Instale o git, software para controlo de versões para programadores,

$ sudo apt-get install git

Agora vamos compilar e instalar o Direwolf

ll direw$ cd /tmp
$ git clone https://www.github.com/wb2osz/direwolf
$ cd direwolf
$ git tag
$ git checkout 1.6

Em opção pode escolher a última versão de desenvolvimento,
$ git checkout dev

mkdir build && cd build
cmake ..
make -j4
sudo make install
make install-conf

No meu caso ficou instalado em /usr/local/bin/direwolf

Agora fazemos um pequeno truque para ficar tudo arrumadinho,

$ sudo mkdir /usr/local/bin/dw
$ cd /usr/local/bin
$ sudo mv * dw/
$ sudo mv dw/ direwolf/
$ sudo chown -R pi. direwolf/

Pode optar por ter os ficheiros de configuração em /etc ou copia-los para o directório do direwolf - por questões de backup prefiro que fique tudo em direwolf/,

$ cp -n /tmp/direwolf/direwolf.conf /usr/local/bin/direwolf
$ cp -n /tmp/direwolf/sdr.conf /usr/local/bin/direwolf
$ cp -n /tmp/direwolf/telemetry-toolkit/telem-m0xer-3.txt /usr/local/bin/direwolf
$ cp -n  /tmp/direwolf/telemetry-toolkit/telem-*.conf /usr/local/bin/direwolf
$ sudo cp -n  /tmp/direwolf/dw-start.sh /sbin
$ sudo chmod +x /sbin/dw-start.sh

Como o Raspberry Pi 3 ou 4 não tem nenhuma entrada de som, temos de utilizar uma placa externa. O mais fácil e mais barato são as placas USB.

Pode encontrar facilmente no eBay diversas marcas e modelos... Sugiro que encomende mais do que uma para um dia mais tarde poder ligar vários rádios. É importante que escolha uma com o circuito integrado CM108, à vista, para poder fazer modificações.

Neste projecto utilizamos o GPIO 3 da placa de som para o PTT, com de um simples transistor NPN ligado ao pino 13 do CM108, por ser mais fácil e acessível, através de uma resistência de 10k.

Ligue a sua placa de som USB, abra uma janela terminal e escreva,

$ aplay -l ("L" minúsculo, não o número 1)

Se o Raspberry Pi tiver a saída de som onboard activa, deve de aparecer como Card 0, Device 0.
A nova placa de som USB deve ser reconhecida como Card 1, Device 0, uma segunda por Card 2, Device 0 e por aí fora...

De notar que podemos correr várias instalações de Direwolf no caso de pretendermos estabelecer ligações ao BPQ em diversas velocidades, por exemplo 300 bauds para HF, 1200 para VHF e 9600 para UHF. Sim, o Direwolf faz comunicações a 9600 bauds com um transceptor preparado para tal!

Abra o ficheiro de configuração do Direwolf (pode descarregar o meu exemplo), em /usr/local/bin/direwolf/direwolf.conf com um editor de texto à sua escolha: "nano" ou "vi" e, habilite a placa de som USB correcta removendo o caracter "#" no início da linha apropriada, escrevendo,

ADEVICE  plughw:1,0

desça algumas linhas e altere "NOCALL" para o seu indicativo,

MYCALL NOCALL

Defina a velocidade do modem, por exemplo 1200 bauds,

MODEM 1200

Avance algumas linhas e defina a opção de PTT que pretende utilizar. No meu caso utilizei o GPIO da placa de som para o efeito.

PTT CM108 3 /dev/hidraw3

Mais abaixo active e altere as opções AGWPORT e KISSPORT para as definições que irá utilizar no linBPQ.
Desactive as opções APRS, se pretende utilizá-las através do linBPQ.

Grave as alterações introduzidas e execute o Direwolf através do terminal,

cd /usr/local/bin/direwolf
./direwolf (ou ./direwolf -t 0 -p -c /usr/local/bin/direwolf/direwolf.conf)

Se já tiver os cabos preparados, ligados ao seu transceptor, e na frequência correcta, deverá ver de imediato a actividade de packet ou APRS a surgir no terminal.

Se receber alguma mensagem idêntica,

“audio level = 193(95/67)…
Audio input level is too high. Reduce so most stations are around 50.”

Ajuste a entrada e a saída de som com o programa "alsamixer". Escreva,

$ alsamixer

Prima F6 para seleccionar a placa de som USB e ajuste os cursores de modo a obter o valor aproximado de 50, na recepção do direwolf. Faça ESC para gravar e sair.

Para guardar estas definições após um reboot,

$ sudo alsactl store

O direwolf só por si tem todas as funcionalidades de APRS que precisa. Para complementar esta informação faça o download do manual.

Prima CTRL+C para fechar o Direwolf e, instale o pilinBPQ.

Problemas na configuração da(s) placas de som? Vejam também,
Solução de problemas com a placa de som CM108

Continua na parte 3

Referências:
https://github.com/wb2osz/direwolf/blob/master/doc/Raspberry-Pi-APRS.pdf
https://github.com/wb2osz/direwolf/tree/master/doc
http://www.hardwaresecrets.com/datasheets/CM108.pdf
http://m0nfi.uk/info/cm108-soundcard.html