Software

Die Software für das Projekt wird bei github entwickelt.

Signalverarbeitung

Da die Erzeugung des IQ-Basisbandsignals direkt im Raspberry Pi passieren sollte, mussten einige Module zur Signalverarbeitung geschrieben werden. Diese umfassen die APRS- und SSTV-Erzeugung, eine Sprachansage und die Frequenzmodulation.

Bestandteile

Die Software besteht aus kleinen Modulen, die zentral von einer Ablaufsteuerung koordiniert werden.

Ablaufsteuerung (Aufnehmen und Abspeichern von Bildern, Erzeugung SSTV und APRS, Aussendung) - Python
LO-Steuerung (Trägerfrequenzerzeugung durch Einstellung des SI570) - C
APRS-Erzeugung (Mono-NF) - Python
Robot36-Erzeugung (Mono-NF) - C
FM-IQ-Modulation (Mono-NF zu Stereo-IQ) - C
Sprachsynthese (Aneinanderreihen von Zahlen-WAVs mit Pause) - Python / C
Audioplayer für Stereo-IQ-Daten (aplay) - builtin
Resampling von Audiodateien (resample) - builtin
Konvertieren der Webcambilder zu 320×240 für Robot36 (convert) - builtin
gpsd für Aufnahme von GPS-Daten

IQ-Modulation

mono-Audiodatei frequenzmodulieren (Frequenzhub und Mittenfrequenz einstellbar)
stereo-Audiodatei ausgeben

LOCTL / LOCTL570

GPCLK0 bzw Si570 auf frei wählbare Trägerfrequenz einstellen

APRS

übergebene Position (Lat, Lon, Höhe, Temperatur) in WAV schreiben
TODO Rewrite in C

SSTV

übergebene Bilddatei in Robot-36 kodierte WAV wandeln
OK, funktioniert
TODO Performancetests

Ablaufsteuerung

Parameter T bestimmt die Missions-Steigzeit. Er muss global veränderbar sein.

Im Vorbereitungsbetrieb:

Start der Software
Warten auf GPS-Fix
LED an
Testaussendungen (APRS, Pause, SSTV, Pause, APRS)
LED blinken
1 Minute warten
Missionsstart (LED aus)

Im Missionsbetrieb:

PA an
Beginn SSTV-Aussendung auf 145.200 (36 Sek), währenddessen:
- neues Webcambild speichern
- SSTV, APRS und Ansage für nächste Aussendungen erzeugen
Aussendung APRS auf 144.800 (3 Sek)
Aussendung Ansage auf 145.200 MHz (5 Sek)
PA aus
Pause 20 Sekunden
nach T wird die Nutzlast abgesprengt (siehe Absprengung)
nach 2*T wird nur noch aller 5 Minuten APRS gesendet, kein SSTV weiter
nach 3*T wird der Raspberry Pi heruntergefahren

Absprengung:

Aussendung Signalton
Mikrotaster abfragen
- wenn geschlossen: Heizung an bis er offen ist
- wenn offen: Heizung für 5 Sekunden an

Stromverbrauch nach Herunterfahren

Muss man den Raspberry Pi von Spannung trennen, oder braucht er nach Herunterfahren nur noch wenig Strom? –> scheinbar ist es so, dass er nach dem runterfahren noch mehr strom braucht - also besser anlassen.
Raspberry + IQ-Mixer + Soundkarte
- Pon = 10V*0,23A = 2,3W
- Poff = 10V*0,09A = 0,9W
- Verringerung der aufgenommenen Leistung auf unter die Hälfte

Rescue-Modus

Der Raspberry Pi muss bei einem unerwarteten Reboot nach erfolgtem Missionsstart sofort ein Ausklinken auslösen!

Vorbereitung Temperatursensor

apt-get install i2c-tools lmsensors
modprobe i2c-dev echo i2c-dev » /etc/modules
i2cdetect -y 1 –> Anzeige des LM75
echo lm75 0x48 > /sys/class/i2c-adapter/i2c-1/new_device