手搓一台基于树莓派CM5的小巧OpenWrt软路由

Mcuzone_Robin

关键词：
树莓派  CM5  OpenWrt  软路由  3D打印外壳  铝合金散热  4G  WiFi  AP  UsbNcm  USB网卡

概述：
树莓派CM5是一款性能强劲用户众多的核心板，可搭配Raspberry Pi OS、Ubuntu、OpenWrt等众多操作系统。下面我们要介绍一下用带WiFi模组的CM5核心板搭建一个OpenWrt平台。

硬件平台：
1，带WiFi模组的CM5核心板，eMMC版本或者无eMMC的Lite版本均可；
2，CM5_Tiny底板(有几个版本，略有差异)；
3，可选3D打印外壳；
4，可选散热片；
5，可选PWM风扇

Mcuzone_Robin

一、烧写系统
不管是eMMC版本的CM5还是不带eMMC需外挂TF卡的CM5 Lite系列，都可以通过USB2.0接口对CM5的板载eMMC或者外挂TF卡进行烧写。
操作步骤如下：
1，短接OTG插孔或者按住Boot按键(Rev1.2及以上版本为按键)，然后通过USB2.0接口连接至电脑：



2，电脑会识别一个BCM2712设备(需要先安装rpi_boot工具软件)：


rpi_boot工具软件下载地址：
http://www.mcuzone.com/down/Software.asp?ID=10000641

3，到rpi_boot的安装目录下运行Bat，然后等待初始化完成，电脑会识别一个新磁盘：







4，打开RPi Imager或其它类似镜像烧写工具进行烧写：


1处选择Pi 5，2处选择Custom然后指向到OpenWrt镜像，3处选择磁盘，然后点击NEXT进行下一步。



确认完烧写参数后开始写入。



烧写完毕后关闭软件，重新插拔USB线。

5，等待系统启动完成：



如果系统正常运行，则连接至电脑的USB 2.0接口会被识别为一个UsbNcm的网卡，至此说明系统已经正常启动。
注意：Win10下需要额外驱动，Win11和MacOS可以自动识别UsbNcm网卡。

Mcuzone_Robin

二，配置
模式一：CM5自带WiFi连接上级路由器，USB2.0连接电脑识别为UsbNcm网卡


1，查看管理后台IP地址：



2，登录后台：



3，查看无线菜单


默认为Master即AP模式，电脑的WiFi也能搜索到，但我们要禁用Master并扫描路由器

4，扫描并连接至热点：












5，测速：


基本可以跑满200Mbps带宽。

Mcuzone_Robin

CPU运行温度检测：






注意：搭配散热片，即便在轻载下CPU温度也大概会在50-60摄氏度，甚至70度，这是正常工作温度，但是有些人触觉比较敏感，会觉得散热片摸去烫手。如果重载使用或者对温度敏感，建议采用PWM风扇散热方案。

Mcuzone_Robin

在模式一下，CM5自带的WiFi被用于连接上级路由器作为WAN输入了，目前的固件并不支持WiFi工作于桥接模式(即同时做Client和Master模式)，所以如果要将网络连接分享给手机等其他终端就需要借助Windows的热点功能，如下所示：



此热点分享的数据来源自CM5的USB端口，连接至该热点的设备可以访问和PC一样的内容，享受相同的来自OpenWrt系统下的服务。

Mcuzone_Robin

模式二，CM5_Tiny的1.25mm 4Pin USB外接CM5尺寸4G模组配置为WAN，USB2.0连接电脑识别为UsbNcm网卡做LAN，CM5自带WiFi可配置为Master或Client即4G进AP和USB Lan出

1，按照模式一操作进后台，添加WAN口：












2，保存并应用后设置生效，我们可以开始测速：
先通过UsbNcm网卡测速：






整机结构是底座3D打印，上盖是金属散热片，4G天线贴在3D打印底座内壁。
第一张测试图是金属盖在上的正常摆放，第二张是3D打印底座在上的肚皮朝天的摆放方式，可以看到肚皮朝上的方式更有利于信号传输，速度明显要快一些。

电脑和手机通过WiFi连接至Master模式的CM5自带WiFi测速演示：








可以看到速度也还凑活，经过AP无线链路后速度有所衰减，但衰减幅度尚能接受。