ĐI SAU NGÔN NGỮ VỚI LoRa RF1276: 12 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:34

Tôi đã tìm thấy Bộ thu phát RF1276 để phân phối

hiệu suất vượt trội nhất về phạm vi và chất lượng tín hiệu. Trong chuyến bay đầu tiên, tôi có thể đạt khoảng cách 56km ở mức tín hiệu -70dB với ăng-ten bước sóng nhỏ.

Bước 1: BOM (Hóa đơn nguyên vật liệu)

1.

ARDUINO PRO Mini

2. Mô-đun GPS Ublox NEO-6M

3. Cảm biến đo áp suất khí quyển BMP-085

4. Bộ chuyển đổi thẻ SD

5. Đèn LED 3Watt

6. Pin 2x 18650 2600mAh

7. Bộ chuyển đổi điện áp buck DC-DC

8. 2x RF1276 Tranceivers từ appconwireless.com

Bước 2: KẾT NỐI PHẦN CỨNG

- Cảm biến BMP085 được kết nối với A4 (SDA) và A5 (SCL)

- Thẻ SD được kết nối với 10 (SS), 11 (MISO), 12 (MOSI), 13 (SCK)

- GPS được kết nối với 6 (TX), 7 (RX) - phần mềm nối tiếp

- RF1276 được kết nối với TX-> RX, RX-> TX - nối tiếp phần cứng

- Màn hình điện áp ắc quy được kết nối với A0 qua bộ chia điện áp

- Điều khiển BẬT / TẮT LED được thực hiện thông qua N-FET (IRLZ44N), được kết nối với chân 9 thông qua điện trở kéo xuống.

- Chân 8 được kết nối với RST (để thiết lập lại bộ vi điều khiển từ xa)

- Pin được kết nối với DC / DC buck được chuyển đổi, được điều chỉnh cho đầu ra 5V

Bước 3: ANTENNAS

Tôi đã tìm thấy ăng-ten lưỡng cực đó trên

Đầu phát và ăng ten roi dây ở đầu thu cho kết quả tốt nhất

Bước 4: Cấu hình RADIO

Để đạt được phạm vi tối đa, người ta phải

hiểu vật lý cơ bản đằng sau liên lạc vô tuyến.

- Tăng băng thông làm giảm độ nhạy (và ngược lại)

- Tăng độ lợi anten làm giảm công suất phát cần thiết

- Đường ngắm là điều bắt buộc

Dựa trên các quy tắc trên, tôi đã chọn các thông số sau cho công cụ RF:

- SF: 2048

- BW: 125kHz

- Công suất TX: 7 (tối đa)

- Tốc độ UART: 9600bps

Cài đặt trên sẽ chỉ cung cấp 293bps, nhưng sẽ cho phép nhận độ nhạy -135dB. Điều đó có nghĩa là bạn có thể truyền các gói nhỏ (tức là vĩ độ hoặc kinh độ) xấp xỉ. cứ sau 2 giây. Nếu bạn cũng muốn điều khiển thiết bị điện tử của mình từ xa, bạn phải để lại 1 giây để nghe lệnh mặt đất. Vì vậy, dữ liệu có thể được truyền sau mỗi 3 giây.

Bước 5: CẤU HÌNH MODULE

Phần sụn yêu cầu cả mô-đun GPS

và RF1276 được định cấu hình cho UART 9600bps. Cấu hình GPS có thể được thực hiện bằng phần mềm u-blox U-Center.

Xem-> Tin nhắn-> UBX-> CFG-> PRT-> Baudrate-> 9600. Sau đó, Người nhận-> Hành động-> Lưu cấu hình.

Cấu hình RF1276 có thể được thực hiện bằng Công cụ RF1276.

Bước 6: PHẦN MỀM

Phần mềm cơ sở sẽ:

- Theo dõi áp suất và nhiệt độ khí quyển

- Theo dõi điện áp pin

- Chụp nhiều giá trị GPS

- Ghi tất cả dữ liệu vào thẻ SD

- Truyền tất cả dữ liệu

Chương trình cơ sở cho phép các tùy chọn điều khiển từ xa sau:

- đặt lại mô-đun

- BẬT / TẮT led

- cập nhật bộ đếm nội bộ sau khi nhận được gói ping từ mặt đất

Cả đầu đọc thẻ SD và cảm biến áp suất BMP đều được lập trình để hoạt động chịu được lỗi. Không thành công một trong những lỗi đó sẽ không làm hỏng mô-đun.

Bước 7: THIẾT LẬP CHUYẾN BAY

Tôi đã kết nối trọng tải với khinh khí cầu.

Trọng lượng tải trọng trên 300g một chút. Khí cầu nặng hơn - ước chừng. 1 kg. Tôi đã đổ đầy nó với 2 mét khối heli, do đó, nó cho phép nâng tự do 700g. Tôi đã thổi phồng nó để nổ ở 1,5 km (85% âm lượng).

Bước 8: KẾT QUẢ

Khinh khí cầu đã đạt độ cao 4,6 km và

khoảng cách 56km. Nó đang di chuyển với tốc độ 40 km / h qua một thành phố lớn và đã hạ cánh xuống một nơi nào đó trong đầm lầy. Nó chỉ mới nổ ở 4,6 km, vì vậy độ bền kéo của nó tốt hơn gấp 3 lần so với ước tính ban đầu của tôi.

Tôi không khôi phục được tải trọng vì tôi không thể lái xe và chỉ tập trung vào việc theo dõi đo từ xa theo thời gian thực.

Tôi đã chụp những gói tin cuối cùng khi quả bóng bay ở mức xấp xỉ. Độ cao 1km. Đây là lúc nó đã vượt ra ngoài đường chân trời.

Bước 9: DỮ LIỆU BAY

Tôi đã thu thập nhiều thông số khác, nhưng

những cái phụ đó chủ yếu là GPS. Đường bay được tái tạo được cung cấp trong hình trên và đây là dữ liệu cảm biến bên trong.

Bước 10: KẾT LUẬN

RF1276 chắc chắn là một sản phẩm xuất sắc

máy thu phát. Tôi chưa thử nghiệm nào tốt hơn cái này. Bay trên thành phố khổng lồ (điều kiện nhiễu sóng cao) trong gió lớn với vị trí ăng-ten không ổn định, nó có thể cung cấp mức tín hiệu -70dB ở khoảng cách 56km và cách mặt đất 1km, do đó để lại ngân sách liên kết -65dB! (giới hạn độ nhạy được cấu hình của nó là -135dB). Giá như nó không đi ra sau đường chân trời (hoặc nếu tôi ở trên cao hơn - tức là trên ngọn đồi hoặc tháp viễn thông nào đó) thì tôi đã có thể nắm bắt được vị trí hạ cánh của nó. Hoặc, cách khác, nếu quả bóng bay không nổ, tôi có thể đã đạt được hai lần hoặc tăng gấp ba lần khoảng cách!