博主在前一篇文章《APRS小玩具：LoRa IGate》介绍了LoRa在APRS中的IGate网关应用，IGate是用来做固定网关的，得先搞好技术设施建设，基建搞好了我们接下来就可以搞五花八门的Tracker应用了，APRS的常见玩法无非：位置信标、短信息、邮件、遥测等，在此应用中都能一一实现。
本文介绍的固件LoRa_APRS_Tracker的和前文LoRa APRS iGate同属一位作者CA2RXU，与全能固件ESP32APRS_LoRa不同的是作者将IGate和Tracker功能分开来做，根据用途不同为两个固件设计了独立的界面，IGate固件偏向于WebUI界面控制，Tracker固件则完全使用按钮和屏幕操作，非常方便。
硬件
项目说明中给出了固件所支持的硬件，与IGate固件类似，可以使用成品LoRa开发板，也可以DIY用ESP32开发板和LoRa模块组装。
博主尝试了两种LoRa开发板和一个DIY组装件，总结了一些心得分享给大家。
图中分别为：TTGO Lora32 v2.1、HELTEC Wireless Tracker、DIY（ESP32 C3 + RA-01）
首先应该明白，作为便携Tracker必须具备：GNSS定位、LoRa射频、显示屏、电池管理电路和电池接口，集成所以这些模块的硬件有：TTGO T-Beam v1.2和HELTEC Wireless Tracker，使用这两个开发板的优势在于无需额外连接模块、GPIO配置无需修改，因此可以使用Web在线烧录，简单快捷。
如果打算自己DIY组装的话，建议：
- 选择拥有电源管理功能的ESP32 S3 Supermini，毕竟便携需要连接电池。
- LoRa射频模块博主分别测试了安信可的RA-01、RA-01s、RA-02，发现只有RA-01可以正常使用。
- GNSS定位模块推荐使用中科微ATGM336系列（博主用的18*18cm）或者ublox的。
注意这里有一个坑：
Tracker固件有一个功能是通过蓝牙连接安卓APP APRSDroid发短信息或邮件，APP目前仅支持BT Classic（也就是经典蓝牙），而BLE（低功耗蓝牙）暂不支持，没有了APP的加持快乐减半啊。这么一来主控为ESP32 C3和ESP32 S3的开发板就暂时无法使用蓝牙功能了。
综上所述，DIY开发板推荐使用ESP32 WROOM，而成品开发板推荐使用全集成的TTGO T-Beam v1.2，装上18650电池就能用；还有就是博主目前使用的，也是下文举例用的TTGO Lora32 v2.1。
TTGO Lora32 v2.1没有GNSS模块所以需要外接，模块TX连GPIO34、RX连GPIO12、VCC连3.3v；除此之外还要找一个微动开关将GPIO0和GND连接用作菜单键，因为板子上没有BOOT按钮，Tracker固件的日常操作全凭这个按钮。
3D打印外壳借鉴了Printables上的图纸，博主做了修改，顶部增加一块18*18mm的区域放GNSS定位模块，底部用不到的TF卡插槽做了封闭，只留一个MicroUSB口充电和传输数据，需要的友台可以在此下载。
烧录
和IGate固件一样，作者CA2RXU也为Tracker提供了Web在线烧录，简单快捷，根据页面提示操作就行，这里就不详细阐述了。
由于额外增加了菜单按钮，所以我们需要修改源代码并编译烧录，编译需要先安装VisualStudioCode+PlatformIO开发环境，参考教程，而后到LoRa_APRS_Tracker项目主页下载代码ZIP包并解压。
打开VisualStudioCode，在PlatformIO扩展下选择“Open Project”
选择刚才解压好的代码文件夹并打开项目
在项目的“src”目录下找文件“boards_pinout.h”编辑，找到主控对应型号，可以看到GPIO34和GPIO12已经和我们刚才GNSS模块的TXRX对应，无需修改，剩下的只要在下面增加一行BUTTON_PIN对应菜单按键的GPIO0即可。
这里还有一处需要修改，在项目的“src”目录下找文件“power_utils.cpp”编辑，该文件包含电源管理代码，因为固件通过GPIO35（上图BATTERY_PIN参数）获取到的电池电压不准确，所以我们需要用万用表测量电池的实际电压，然后在代码中增加偏移量（代码77行附近）使屏幕显示电压和实际电压保持一致。
改好保存后依次选择：1.板子型号 2.对应串口 3.编译 4.烧录
接下来修改工作参数，在项目的“data”目录下找文件“tracker_conf.json”编辑，也可以在烧录完成后进入WebUI里修改（需要将wifiAP段里的active改为true并设置password，首次启动时就可以通过AP接入点进入WebUI了）。
与IGate固件不同的是：Tracker固件可以预定义三组呼号+SSID并设置各自的图标备注及智能信标参数，而且LoRa模块的频率和功率参数也可以预定义三组随时切换，非常方便。
具体的设置项目就不详述了，参见项目WiKi。
这里需要注意的是：频率尽量统一使用433.775MHz，毕竟我国ISM段是免执照使用，不过前提条件是功率不超过10mW，也就是10dBm以内，这里Power建议修改为10以内；
{
"beacons": [ # 三组配置分别为步行、单车、汽车
{
"callsign": "BG9ABC-3",
"gpsEcoMode": false,
"symbol": "[", # 和overlay同为图标参数
"overlay": "/", # 参考aprs.tv/symbols
"micE": "",
"comment": "", # 信标内容
"smartBeaconActive": true, # 是否使用智能信标
"smartBeaconSetting": 0 # 根据速度自动切换
},
{
"callsign": "BG9ABC-3",
"gpsEcoMode": false,
"symbol": ">",
"overlay": "/",
"micE": "",
"comment": "",
"smartBeaconActive": true,
"smartBeaconSetting": 2
},
{
"callsign": "BG9ABC-3",
"gpsEcoMode": false,
"symbol": "b",
"overlay": "/",
"micE": "",
"comment": "",
"smartBeaconActive": true,
"smartBeaconSetting": 1
}
],
"display": {
"showSymbol": true, # 屏幕显示信标图标
"ecoMode": false, # 屏幕省电模式
"timeout": 4, # 开启省电模式后的熄屏延时
"turn180" : false # 180度翻转屏幕
},
"battery": {
"sendVoltage": false, # 信标内容包含电池电压
"voltageAsTelemetry": true,
"sendVoltageAlways": false # 每个信标中都包含电压
},
"other": {
"simplifiedTrackerMode": false,
"sendCommentAfterXBeacons": 10,
"path": "WIDE1-1", # 信标转发路径
"nonSmartBeaconRate": 10, # 未开启智能信标的发送间隔
"rememberStationTime": 60, # 信标接收列表的保存时长
"standingUpdateTime": 15, # 位置未变化时的发送间隔
"sendAltitude": false, # 信标内容包含海拔
"disableGPS": false
},
"winlink": {
"password": "ABCDEF" # 需要申请winlink.org
},
"bme": {
"active": false, # 激活已连接的bme280传感器
"temperatureCorrection": 0.0,
"sendTelemetry": false # 传感器数据通过遥测信标发送
},
"notification": { # 外接指示灯和蜂鸣器的设置
"ledTx": false,
"ledTxPin": 13,
"ledMessage": false,
"ledMessagePin": 2,
"ledFlashlight": false,
"ledFlashlightPin": 14,
"buzzerActive": false,
"buzzerPinTone": 33,
"buzzerPinVcc": 25,
"bootUpBeep": false,
"txBeep": false,
"messageRxBeep": false,
"stationBeep": false,
"lowBatteryBeep": false,
"shutDownBeep": false
},
"lora": [ # 三组射频配置 在菜单中切换
{
"frequency": 433775000,
"spreadingFactor": 12,
"signalBandwidth": 125000,
"codingRate4": 5,
"power": 20
},
{
"frequency": 434855000,
"spreadingFactor": 9,
"signalBandwidth": 125000,
"codingRate4": 7,
"power": 20
},
{
"frequency": 439912500,
"spreadingFactor": 12,
"signalBandwidth": 125000,
"codingRate4": 5,
"power": 20
}
],
"bluetooth": {
"type": 1, # 0.iPhone 1.Android 2.BLE Text
"active": true # 始终打开蓝牙
},
"pttTrigger": { # 联动外部电台或功放
"active": false,
"io_pin": 4,
"preDelay": 0,
"postDelay": 0,
"reverse": false
},
"wifiAP": { # 修改文件配置或WebUI配置二选一
"active": false, # 第一次启动时打开AP接入点和WebUI
"password": "1234567890" # AP接入点密码
}
}
无论“tracker_conf.json”文件改动与否，都要将其上传。左侧选择PlatformIO蚂蚁图标，点击“Upload Filesystem Image”上传工作参数到板子。
完成后按RST重启，屏幕上看到呼号就说明上传的设置生效了，如果开启了wifiAP选项此时就可以搜索到名为“LoRaTracker-AP”的WiFi接入点，浏览器输入IP打开WebUI修改配置，此处不做详述，参见项目WiKi。
操作
屏幕显示内容丰富简洁大方，定位成功会显示校准后的时间（UTC）、经纬度、QTH、卫星数量、海拔、速度、近一次收到的信标或短消息，电池电压及百分比。
单击菜单按钮手动发射信标（卫星数必须大于4），长按可以在三个预定义呼号配置间切换，双击打开/关闭主菜单，可以收发短信息和Winlink/Mail（需要连接I2C键盘或者蓝牙APP）、查看信标接收列表、发送天气预报请求（国内不好用）、修改频率等。在菜单界面单击向下翻、长按确定、双击返回，还是蛮好操作的。
接下来要说的蓝牙APP功能博主非常喜欢，这也就是前文慎重选择硬件的原因。
首先确保开发板支持BT经典蓝牙（APP目前不支持BLE低功耗蓝牙），且“tracker_conf.json”或WebUI中开启了蓝牙，通过手机蓝牙设置完成配对。
打开安卓APP APRSDroid，在“偏好设置”里选择“连接首选项 ”，协议选择“明文TNC2”，连接类型为蓝牙SPP，TNC蓝牙设备选择已配对的Tracker，其余默认即可。
设置完成后点击右上角“信息”创建一条Message
回到主页点击“发送位置“即可发射Message（关掉APP的GPS定位权限就不会额外发送位置信标了），整个发送过程非常优雅：
A发送消息 –> B接收解码 –> B发送回执 –> A接收回执
博主最近出门兜里一直装着LoRa Tracker，一有空就拿出来测试发射接收，实际效果也令人满意，最远传输距离已经达到了80公里。
下一步准备在市区部署一些LoRa IGate节点，根据覆盖区域规划好各自的转发规则，研究一下LoRa Message和Winlink Mail。
先留言再阅读，一起长安携神器云游
要好好学习学习，博主石榴籽！
牛逼，抄作业已完成。