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树莓派图传和DIY方法
smith2023/05/27原创
发表人本人原创
极客DIY IP:广东
关键词
树莓派数字图传图传无人机

研究了一段时间的数字图传， 最后自己下手做了一套出来， 这篇文章分享一下目前最具性价比也是最主流的大功率数字图传的DIY方法。

先介绍一下树莓派图传的历史以及三个树莓派图传方案的关系

最早的树莓派图传方案-----EZ-wifibroadcast

logo115.png

注意看，国外一小伙忍受不了模拟图传的垃圾画质，以及商品数字图传高昂的价格， 他决心自己发明一套数字图传系统出来， 他用树莓派做了一套图传系统， 他就是EZ-wifibroadcast的作者rodizio1，

项目地址：XXXXXXXXXXXXXXXXXX/rodizio1/EZ-WifiBroadcast

EZ-wifibroadcast采用一个树莓派作为天空端， 连接一个大功率RTL8812AU网卡， 一个OV5647摄像头。再用一个树莓派作为地面端， 同样用一个RTL8812AU网卡接收，把天空端的图像显示在HDMI上面。

主要的工作都是在软件上， 树莓派图传和其他廉价wifi图传的创新之处在于， 树莓派图传的接收端不是通过TCP/IP协议接收， 而是把网卡设置成monitor状态， 这样wifi就直接把802.11帧直接报上来， 使得协议开销大大减少，同时接收端并不需要和发射端握手，整个工作模式类似于模拟图传的广播方式， 再加上rtl8812au网卡的功率都很大， 因此使得这套图传能够实现恐怖的100km拉锯。

EZ-wifibroadcast的好处是能支持比较老旧的pi1，但作者在2018年之后就没有维护了， 因此又冒出两个树莓派图传方案

OpenHD图传

Plain_OpenHD_Logo.jpg

OpenHD是在wifibroadcast的基础上开发图传系统，最知名也最广泛， 提起树莓派图传就想起它， 他的好处同样是搭建简单，但是对pi的要求比较高， 需要Pi3以上

OpenHD的项目地址：

XXXXXXXXXXXXXXXXXX/OpenHD/OpenHD

wfb-ng图传

logo-big.png

这个是我重点介绍的图传项目， 这个图传项目相当于EZ-wifibroadcast的延续， 同时对pi的要求不高， 甚至支持地面端使用笔记本电脑直接接收，而且最主要， 软件上进行了改进

wfb-ng图传在软件上支持UDP传输， 同时对数据包的大小没有固定， 因此可以对抗恶劣传输环境，拉远距离更优秀， 成本更低。

接着说一下怎么搭建：

材料：

天空端：

树莓派1A+ 或者树莓派zero w  一个,  某鱼上面60元一个， 推荐512M的

a-overhead-0.jpg

RTL8812AU网卡， 某宝在50~68之间， 推荐买60黑盒子的那种，功率更大 ，买2个以上

8812.png


OV5647摄像头， 价格35~60

其实不一定是ov5647， 只要是树莓派支持的摄像头即可

ov5647.png


5V降压模块，要3A以上的，  4~5元一个，买 2个以上

bec.png

接着就是锂电池， 2s航模锂电池即可，我用的是两节14500电池

bat.png


天空端的组装方式如下：

图传.png

组装效果：

IMG_20230527_224229700_HDR.jpg


地面端的组装方式

接着说地面端的组装方式， 地面端使用一个pi3， 这个就需要你多花点钱了，需要一个性能好一些的

价格在300~500之间，当然你也可换成一台Ubuntu电脑， 不过这个需要你有更好的技术

3.jpg

一个HDMI显示屏，我是使用HDMI采集卡

hmdi.png

一个上面的同样的RTL8812AU网卡

8812.png

由于RTL8812AU的功率还是太大， 也是需要给他单独供电，你可以也找一个hub


结构图如下：

g.png

组装好的效果如下， 我使用的Pi 3A+，

IMG_20230527_225709236_HDR.jpg


固件烧录：

固件直接在wfb-ng的官网下载，

XXXXXXXXXXXXXXXXXX/svpcom/wfb-ng/releases/tag/wfb-ng-23.01

下载后用win32DiskImager烧录到卡里面， 然后插上卡启动， 天空端和地面端都是一个固件


调参：

接着给树莓派设定工作模式， 连接树莓派的串口，所有的pi串口都是这几个脚， 连接RX，TX，GND即可

20210809233508349.png


启动完成登录之后，对于地面端， 运行这些命令：

sudo systemctl enable wifibroadcast@gs
sudo systemctl enable fpv-video
sudo systemctl enable osd
sudo reboot

对于天空端， 运行这些命令

sudo systemctl enable wifibroadcast@drone
sudo systemctl enable fpv-camera
sudo reboot

重启后， 就可以看见画面啦！ OV5647夜拍效果不佳

WIN_20230527_21_05_29_Pro.mp4 点击下载 ‎

后面需要做一个稳定的壳子， 就可以装无人机了


[修改于 11个月4天前 - 2023/05/28 00:54:29]

+1  科创币    大仙    2023/05/28 感谢分享
来自：综合交流区 / 极客DIY
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~~空空如也
smith 作者
11个月4天前 IP:广东
921055
1楼

按照上面的方案， 选择便宜一点的pi3B， 成本在500元以内， 如果选择用Ubuntu笔记本电脑 ，成本可以再降低到300元以内

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smith作者
11个月4天前 IP:广东
921057
2楼

图传视频最后的卡顿应该是摄像头供电导致的，天空端调试阶段还在使用USB供电，树莓派USB供电相当废柴，摄像头打开USB供电电就不够了

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BSP
11个月4天前 IP:湖南
921058
3楼

惊叹于单向wifi信号能传100km之远😧而且还是视频这种相对高的速率。

网卡是符合要求的500mW发射功率吗

为什么从双向握手改成广播能增加这么远的传输距离呢

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smith作者
11个月3天前 IP:广东
921063
4楼
引用BSP发表于3楼的内容
惊叹于单向wifi信号能传100km之远😧而且还是视频这种相对高的速率。网卡是符合要求的500mW...

用ac56之类的网卡功率是800mW甚至更高，200多还能买到2W的网卡，其实熟悉无线电传播的原理，你就会发现无人机是从高往低传，覆盖得很远，而地面站是从低往高传，遇到障碍物就没了，又不是短波能绕射

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warmonkey
11个月3天前 IP:广东
921081
5楼
引用smith发表于4楼的内容
用ac56之类的网卡功率是800mW甚至更高，200多还能买到2W的网卡，其实熟悉无线电传播的原理，...

信道是双向对称的，s21=s12

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银災
11个月1天前 IP:贵州
921158
6楼

目前仅支持8812网卡吗

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smith作者
11个月1天前 IP:广东
921161
7楼
引用银災发表于6楼的内容
目前仅支持8812网卡吗

AR9271也可以， 不过9271只有2.4G， 使用2.4G可能会影响遥控器

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可爱的叔丁基锂
11个月1天前 IP:中国
921162
8楼

这个图像相当清楚了，缺点就是体积太大，小一点的机就塞不下


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smith作者
10个月23天前 IP:广东
921518
9楼

IMG_20230607_225944241_HDR.jpg


3D打印了一个盒子，支持树莓派和华硕的网卡，除了fpc线搞错了方向，不得不卷起来，其他的大小都合适，感觉可以装无人机了

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smith作者
10个月1天前 IP:广东
922254
10楼

话说最近树梅派的价格跌得厉害啊，直接打回疫情前的原型力

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零2探索者
9个月22天前 IP:广东
922536
11楼

请问延迟多少啊？我之前看到过一个树莓派数传延迟很大

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smith作者
9个月20天前 IP:广东
922573
12楼
引用零2探索者发表于11楼的内容
请问延迟多少啊？我之前看到过一个树莓派数传延迟很大

100ms 到 200ms 左右， 据说两边都用pi3 , 用7寸LCD屏幕不用hdmi显示能到60ms


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apple007
9个月16天前 IP:江苏
922743
13楼

这个方案为什么硬件要求比openhd低，难道画质或者延迟等方面性能较差？

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smith作者
8个月13天前 IP:广东
924044
14楼
引用apple007发表于13楼的内容
这个方案为什么硬件要求比openhd低，难道画质或者延迟等方面性能较差？

ohd的代码更大一些， 但最主要还是wfb-ng用树莓派zero来测试保证树莓派1能用， 而ohd直接在文档上面要求用pi3以上

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山雨欲来风满楼
7个月5天前 IP:海南
925569
15楼

惊异于0.8瓦功率的图传能用非指向性天线能打100km😨

不过我觉得可以改装一下射频部分，整个功率大一点的PA提升信噪比（这可能会远高于豁免功率😢）

或者可以思考用其他的方案实现小型化，之前见有些USB网卡可以跑Linux，有没有可能把它改一下，然后自己把RTL8812AU网卡的电路重新画一下，两者结合起来，应该能降低重量和体积🤔

好吧，这好像很困难（）

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smith作者
7个月2天前 IP:广东
925626
16楼
引用山雨欲来风满楼发表于15楼的内容
惊异于0.8瓦功率的图传能用非指向性天线能打100km😨不过我觉得可以改装一下射频部分，整个功率大...

已经有了， 某宝有2W的RTL8812AU卖， 大小也做得和飞控差不多大（价格200元）， 华硕网卡只有500~800mW都已经能够轻松几公里

自己做PA难度挺高，看功率计信号是放大了， 但是失真解码不出


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wonly3
6个月10天前 IP:四川
926349
18楼

请教楼主，如果网卡直插，效果怎么样？距离是多少？

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wonly3
6个月9天前 IP:四川
926357
19楼

您好楼主，这几天正按照此贴搞一个图传，搞了几天还是没能显示，综合几个问题特向您请教：

1、我想只是测试连通性，我的网卡就没有专门接电源，这样有没有问题？另外我的地面端用的4B，好像有内置网卡，这会有影响吗？需要做什么设置吗？

2、安装系统启动以后有提示设置，其中地面端比帖子上多了一句sudo systemctl enable rtsp，有影响吗？我试了一下设置不设置都没看到信号；

3、地面端启动以后一直就是黑屏，什么信息都没有，如何甄别是发射端的问题还是接收端的问题？甚至如果是发射端能否甄别是摄像头还是网卡？

58d790eec32de9e3ce917ba9057295f.jpg

1f3dd9582d153f6f4750c0635bf091e.jpg

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smith作者
6个月9天前 IP:广东
926361
20楼
引用wonly3发表于19楼的内容
您好楼主，这几天正按照此贴搞一个图传，搞了几天还是没能显示，综合几个问题特向您请教：1、我想只是测试...

内置网卡还好， 在配置文件中可以选择网卡的， 内置网卡没有影响


地面端黑屏不正常， 应该是没有配置对， 如果没有天空端， 地面端也会显示那个OSD界面


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wonly3
6个月9天前 IP:四川
926365
21楼
引用smith发表于20楼的内容
内置网卡还好， 在配置文件中可以选择网卡的， 内置网卡没有影响地面端黑屏不正常， 应该是没有配置对，...

我用了sudo systemctl enable osd设置OSD的，但是没有连接任何飞控。还需要什么操作吗？

另外两个网卡间需要设置信道、频率或者IP端口什么的吗？

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smith作者
6个月8天前 IP:广东
926369
22楼
引用wonly3发表于21楼的内容
我用了sudo systemctl enable osd设置OSD的，但是没有连接任何飞控。还需要什...

理论上是不需要配置的， 默认有， 如果要改可以改/etc/XXXXXXXXXXXXXXXXg这个文件

黑屏我怀疑是sudo systemctl enable wifibroadcast@gs 没有生效

或者网卡没有挂上去， lsmod 和ifconfig 看看


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wonly3
6个月8天前 IP:四川
926371
23楼
引用smith发表于22楼的内容
理论上是不需要配置的， 默认有， 如果要改可以改/etc/XXXXXXXXXXXXXXXXg这个文件...

按照上面方法做了两张地面端的卡，都是黑屏。按理说没有挂网卡，OSD也应该显示吧？

启动就黑屏，没有控制台，也没有做远程SSH，现在不知道怎么能会到控制台输入指令呢

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