GÅR UTEN HORIZONEN MED LoRa RF1276: 12 trinn

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:24

Jeg har funnet RF1276 -mottaker å levere

den mest fremragende ytelsen når det gjelder signalområde og kvalitet. På min første flytur klarte jeg å nå 56 km avstand ved -70dB signalnivå med små kvart bølgelengde antenner.

Trinn 1: BOM (oversikt over materialer)

1.

ARDUINO PRO Mini

2. Ublox NEO-6M GPS-modul

3. BMP-085 barometrisk trykksensor

4. SD -kortadapter

5. 3Watt LED

6. 2x 18650 2600mAh batterier

7. DC-DC spenningsomformer

8. 2x RF1276 Tranceivers fra appconwireless.com

Trinn 2: HARDWARE -TILKOBLING

- BMP085 -sensoren er koblet til A4 (SDA) og A5 (SCL)

- SD -kort er koblet til 10 (SS), 11 (MISO), 12 (MOSI), 13 (SCK)

- GPS er koblet til 6 (TX), 7 (RX) - programvare seriell

-RF1276 er koblet til TX-> RX, RX-> TX-maskinvare seriell

- Batterispenningsmonitor er koblet til A0 via spenningsdeler

-LED ON/OFF-kontroll utføres gjennom N-FET (IRLZ44N), som er koblet til pin 9 via nedtrekksmotstand.

- Pin 8 er koblet til RST (for en ekstern mikrokontroller -tilbakestilling)

- Batteri er koblet til DC/DC buck konvertert, som er regulert for 5V utgang

Trinn 3: ANTENNER

Jeg har funnet den dipolantennen på

Sendeende og trådpiskeantenne på mottakerenden gir de beste resultatene

Trinn 4: RADIO -konfigurasjon

For å gå for maksimal rekkevidde, må man

forstå den grunnleggende fysikken bak radiokommunikasjonen.

- Å øke båndbredden reduserer følsomheten (og omvendt)

- Økende antenneforsterkning reduserer den nødvendige sendeeffekten

-Siktlinje er et must

Basert på reglene ovenfor har jeg valgt følgende parametere for RF -verktøy:

- SF: 2048

- BW: 125kHz

- TX -strøm: 7 (maks.)

- UART -hastighet: 9600bps

Innstillingene ovenfor gir bare 293bps, men vil aktivere -135dB mottakssensitivitet. Det betyr at du kan overføre små pakker (dvs. breddegrad eller lengdegrad) ca. hvert 2. sekund. Hvis du også vil fjernstyre elektronikken din, må du la det være 1 sekund for å lytte til bakkekommandoene. Så dataene kan overføres hvert 3. sekund.

Trinn 5: MODULKONFIGURASJON

Fastvaren krever både GPS -modulen

og RF1276 som skal konfigureres for 9600bps UART. GPS-konfigurasjon kan gjøres med u-blox U-Center-programvare.

Vis-> Meldinger-> UBX-> CFG-> PRT-> Baudrate-> 9600. Deretter, Mottaker-> Handling-> Lagre konfigurasjon.

RF1276 -konfigurasjon kan gjøres med RF1276 Tool.

Trinn 6: FIRMWARE

Firmware vil:

- Overvåk atmosfærisk trykk og temperatur

- Overvåk batterispenningen

- Fang forskjellige GPS -verdier

- Logg alle data til SD -kort

- Overfør alle data

Fastvare muliggjør følgende alternativer for fjernkontroll:

- tilbakestill modulen

- slå LED -en på/av

- oppdater intern teller etter å ha mottatt pingpakke fra bakken

Både SD-kortleser og BMP-trykksensor er programmert for feiltolerant drift. Hvis en av disse ikke mislykkes, vil ikke modulen krasje.

Trinn 7: OPPSETT AV FLY

Jeg har koblet nyttelasten til ballongen.

Nyttelastvekten er litt over 300g. Ballongen er tyngre - ca. 1 kg. Jeg har fylt den med 2 kubikkmeter helium og dermed gitt 700 g gratis løft. Jeg har blåst den opp til 1,5 km (85% av volumet).

Trinn 8: RESULTATER

Ballongen har nådd 4,6 km høyde og

distanse 56 km. Den kjørte 40 km / t over en stor by og har landet et sted i en sump. Den har bare sprengt på 4,6 km, så strekkfastheten var 3 ganger bedre enn jeg først hadde estimert.

Jeg gjenopprettet ikke nyttelasten siden jeg ikke kunne kjøre bil og fokusere på å overvåke sanntidstelemetri alene.

Jeg tok de siste pakkene da ballongen var på ca. 1 km høyde. Dette var når det gikk utover horisonten.

Trinn 9: FLYDATA

Jeg har samlet mange flere parametere, men

de ekstra-ene er hovedsakelig GPS. Rekonstruert flyvei er gitt på bildet ovenfor, og her er de interne sensordataene.

Trinn 10: KONKLUSJONER

RF1276 er definitivt en enestående

sender / mottaker. Jeg har ikke testet noe bedre enn denne. Ved å fly over en stor by (høy forstyrrelsestilstand) i kraftig vind med ustabil antenneposisjon, var det i stand til å levere -70dB signalnivå på 56km avstand som var 1km over bakken, og dermed forlate -65dB lenkebudsjett! (den konfigurerte følsomhetsgrensen var -135dB). Hvis det bare ikke gikk bak horisonten (eller hvis jeg var høyere - dvs. på en høyde eller teletårn) kunne jeg ha fanget landingsstedet. Eller, alternativt, hvis ballongen ikke sprakk, kunne jeg ha nådd to ganger eller trisse avstanden!