LoRa RF1276: 12 -vaiheet

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:02

Löysin RF1276 -lähetinvastaanottimen toimitettavaksi

paras suorituskyky signaalialueella ja laadulla. Ensimmäisellä lennollani pystyin saavuttamaan 56 km: n etäisyyden -70 dB signaalitasolla pienillä neljänneksen aallonpituusantenneilla.

Vaihe 1: BOM (Bill of Materials)

1.

ARDUINO PRO Mini

2. Ublox NEO-6M GPS-moduuli

3. BMP-085 barometrinen paineanturi

4. SD -korttisovitin

5. 3 watin LED

6. 2x 18650 2600mAh akkua

7. DC-DC-buck-jännitteenmuunnin

8. 2x RF1276 Tranceivers sovelluksesta appconwireless.com

Vaihe 2: LAITTEISTOLIITÄNTÄ

- BMP085 -anturi on liitetty A4 (SDA) ja A5 (SCL)

- SD -kortti on liitetty 10 (SS), 11 (MISO), 12 (MOSI), 13 (SCK)

- GPS on liitetty 6 (TX), 7 (RX) - ohjelmistosarjaan

-RF1276 on kytketty TX-> RX, RX-> TX-laitteistosarjaan

- Akun jännitemittari on kytketty A0: een jännitteenjakajan kautta

-LED ON/OFF-ohjaus tapahtuu N-FET: n (IRLZ44N) kautta, joka on kytketty nastaan 9 alasvetovastuksen kautta.

- Nasta 8 on kytketty RST: hen (etämikro -ohjaimen nollaus)

- Akku on kytketty DC/DC -buck -muunnokseen, jota säädetään 5 V: n ulostulolle

Vaihe 3: ANTENNAS

Löysin tuosta dipoliantennin

Lähetyspää ja langanpiiska -antenni vastaanottopäässä antaa parhaat tulokset

Vaihe 4: RADIO -määritykset

Enimmäisalueelle pääsemiseksi on pakko

Ymmärtää radioviestinnän taustalla olevan perusfysiikan.

- Kaistanleveyden lisääminen vähentää herkkyyttä (ja päinvastoin)

- Antennin vahvistuksen lisääminen vähentää tarvittavaa lähetystehoa

-Näkölinja on pakollinen

Edellä olevien sääntöjen perusteella olen valinnut seuraavat parametrit RF -työkalulle:

- SF: 2048

- BW: 125 kHz

- Lähetysteho: 7 (maks.)

- UART -nopeus: 9600 bps

Yllä olevat asetukset antavat vain 293 bps, mutta mahdollistavat -135 dB vastaanottoherkkyyden. Tämä tarkoittaa, että voit lähettää pieniä paketteja (eli leveys- tai pituusasteita) n. 2 sekunnin välein. Jos haluat myös ohjata elektroniikkaasi etänä, sinun on jätettävä 1 sekunti kuuntelemaan maakäskyjä. Tiedot voidaan siis lähettää 3 sekunnin välein.

Vaihe 5: MODUULIN MÄÄRITTÄMINEN

Laiteohjelmisto vaatii sekä GPS -moduulin

ja RF1276 on määritettävä 9600bps UART. GPS-määritykset voidaan tehdä u-blox U-Center -ohjelmistolla.

Näytä-> Viestit-> UBX-> CFG-> PRT-> Baudrate-> 9600. Sitten, Vastaanotin-> Toiminta-> Tallenna kokoonpano.

RF1276 -kokoonpano voidaan tehdä RF1276 -työkalulla.

Vaihe 6: FIRMWARE

Laiteohjelmisto:

- Valvoa ilmanpainetta ja lämpötilaa

- Valvo akun jännitettä

- Kaappaa erilaisia GPS -arvoja

- Kirjaa kaikki tiedot SD -kortille

- Lähetä kaikki tiedot

Laiteohjelmisto mahdollistaa seuraavat kaukosäätimen asetukset:

- nollaa moduuli

- Kytke led päälle/pois

- Päivitä sisäinen laskuri vastaanotettuaan ping -paketin maasta

Sekä SD-kortinlukija että BMP-paineanturi on ohjelmoitu vikasietoiseen käyttöön. Jos jokin niistä epäonnistuu, moduuli ei kaadu.

Vaihe 7: LENTOASETUKSET

Olen liittänyt hyötykuorman ilmapalloon.

Hyötykuorma on hieman yli 300 g. Ilmapallo on raskaampi - n. 1 kg. Olen täyttänyt sen 2 kuutiometrillä heliumia, jolloin olen saanut 700 g vapaasti nostettavaa. Olen täyttänyt sen räjähtäväksi 1,5 kilometriä (85% tilavuudesta).

Vaihe 8: TULOKSET

Ilmapallo on saavuttanut 4,6 km korkeuden ja

etäisyys 56 km. Se kulki 40 km / h valtavan kaupungin yli ja on laskeutunut jonnekin suolle. Se on puhjennut vain 4,6 km: llä, joten sen vetolujuus oli 3 kertaa parempi kuin alun perin arvioin.

En saanut hyötykuormaa takaisin, koska en voinut ajaa ja keskittyä reaaliaikaisen telemetrian seurantaan yksin.

Olen kaapannut viimeiset paketit, kun ilmapallo oli n. 1 km korkeuteen. Silloin se meni horisontin ulkopuolelle.

Vaihe 9: LENTOTIEDOT

Olen kerännyt paljon muita parametreja, mutta

ne ylimääräiset ovat pääasiassa GPS. Yllä olevassa kuvassa on rekonstruoitu lentopolku, ja tässä on sisäiset anturitiedot.

Vaihe 10: PÄÄTELMÄT

RF1276 on ehdottomasti erinomainen

lähetinvastaanotin. En ole testannut parempaa kuin tämä. Lentäminen valtavan kaupungin yläpuolella (korkeat häiriöolosuhteet) kovassa tuulessa epävakaalla antennin asennolla pystyi antamaan -70dB signaalitasoa 56 km: n etäisyydellä 1 km maanpinnan yläpuolella, mikä jätti -65dB linkin budjetin! (sen määritetty herkkyysraja oli -135 dB). Jos se ei menisi horisontin taakse (tai jos olisin korkeammalla - eli jossakin kukkulalla tai telco -tornissa), olisin voinut kaapata sen laskeutumispaikan. Tai vaihtoehtoisesti, jos ilmapallo ei räjähtänyt, olisin voinut saavuttaa kaksi tai kolme kertaa matkan!