IET PĀR HORIZONU AR LoRa RF1276: 12 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:57

Esmu atradis piegādei RF1276 uztvērēju

izcilākais sniegums signāla diapazona un kvalitātes ziņā. Pēc pirmā lidojuma es varēju sasniegt 56 km attālumu -70dB signāla līmenī ar nelielām ceturtdaļas viļņu garuma antenām.

1. darbība: BOM (materiālu saraksts)

1.

ARDUINO PRO Mini

2. Ublox NEO-6M GPS modulis

3. BMP-085 barometriskā spiediena sensors

4. SD kartes adapteris

5. 3 vatu gaismas diode

6. 2x 18650 2600mAh baterijas

7. DC-DC sprieguma pārveidotājs

8. 2x RF1276 Tranceivers no appconwireless.com

2. solis: Aparatūras savienojums

- BMP085 sensors ir pievienots A4 (SDA) un A5 (SCL)

- SD karte ir savienota ar 10 (SS), 11 (MISO), 12 (MOSI), 13 (SCK)

- GPS ir savienots ar 6 (TX), 7 (RX) - sērijas programmatūra

-RF1276 ir savienots ar TX-> RX, RX-> TX-aparatūras sēriju

- Akumulatora sprieguma monitors ir savienots ar A0, izmantojot sprieguma dalītāju

-LED ieslēgšanas/izslēgšanas vadība tiek veikta, izmantojot N-FET (IRLZ44N), kas ir savienots ar 9. tapu, izmantojot nolaižamo rezistoru.

- 8. tapa ir savienota ar RST (attālinātam mikrokontrollera atiestatīšanai)

- Akumulators ir pievienots līdzstrāvas/līdzstrāvas pārveidotājam, kas tiek regulēts 5 V izejai

3. solis: ANTENAS

Es atradu šo dipola antenu uz

Raidīšanas gala un stiepļu pātagas antena uztveršanas galā dod vislabākos rezultātus

4. darbība: RADIO konfigurēšana

Lai sasniegtu maksimālo diapazonu, tas ir jādara

izprast radiosakaru fizikas pamatus.

- Joslas platuma palielināšana samazina jutību (un otrādi)

- Palielinot antenas pastiprinājumu, tiek samazināta nepieciešamā pārraides jauda

-Redzes līnija ir obligāta

Pamatojoties uz iepriekš minētajiem noteikumiem, es izvēlējos šādus RF rīka parametrus:

- SF: 2048

- Melnbalts: 125 kHz

- TX jauda: 7 (maks.)

- UART ātrums: 9600 bps

Iepriekš minētie iestatījumi nodrošinās tikai 293 bps, bet ļaus saņemt -135 dB uztveršanas jutību. Tas nozīmē, ka jūs varat pārsūtīt nelielas paketes (t.i., platuma vai garuma) apm. ik pēc 2 sekundēm. Ja vēlaties arī attālināti vadīt savu elektroniku, atstājiet vienu sekundi, lai klausītos zemes komandas. Tātad datus var pārsūtīt ik pēc 3 sekundēm.

5. solis: MODULA KONFIGURĀCIJA

Programmaparatūrai ir nepieciešams gan GPS modulis

un RF1276 ir jākonfigurē 9600 bps UART. GPS konfigurāciju var veikt, izmantojot u-blox U-Center programmatūru.

Skats-> Ziņojumi-> UBX-> CFG-> PRT-> Baudrate-> 9600. Tad, Uztvērējs-> Darbība-> Saglabāt konfigurāciju.

RF1276 konfigurāciju var veikt, izmantojot RF1276 rīku.

6. darbība: FIRMWARE

Programmaparatūra:

- Uzraugiet atmosfēras spiedienu un temperatūru

- Uzraugiet akumulatora spriegumu

- Uzņemiet dažādas GPS vērtības

- Reģistrējiet visus datus SD kartē

- Pārsūtīt visus datus

Programmaparatūra nodrošina šādas tālvadības iespējas:

- atiestatiet moduli

- ieslēdziet/izslēdziet LED

- atjauniniet iekšējo skaitītāju pēc ping paketes saņemšanas no zemes

Gan SD karšu lasītājs, gan BMP spiediena sensors ir ieprogrammēts darbībai pret kļūmēm. Ja kāda no tām neizdodas, modulis neizdosies.

7. darbība: LIDOJUMA IESTATĪŠANA

Esmu piestiprinājis kravu pie balona.

Kravnesības svars ir nedaudz virs 300 g. Balons ir smagāks - apm. 1 kg. Es to piepildīju ar 2 kubikmetriem hēlija, tādējādi dodot 700 g brīvā pacēluma. Esmu to piepumpējis, lai pārsprāgtu 1,5 km attālumā (85% no tilpuma).

8. solis: REZULTĀTI

Balons ir sasniedzis 4,6 km augstumu un

attālums 56 km. Tas brauca ar ātrumu 40 km / h virs milzīgas pilsētas un ir nolaidies kaut kur purvā. Tā ir pārsprāgusi tikai 4,6 km attālumā, tāpēc tās stiepes izturība bija 3 reizes labāka nekā sākotnēji lēsa.

Es neatguvu kravu, jo nevarēju braukt un koncentrējos tikai uz reāllaika telemetrijas uzraudzību.

Esmu iemūžinājis pēdējās paciņas, kad balons bija apm. 1 km augstumā. Tas ir tad, kad tas aizgāja aiz horizonta.

9. solis: LIDOJUMA DATI

Esmu savācis daudz vairāk parametru, bet

tie papildus ir galvenokārt GPS. Iepriekš redzamajā attēlā ir parādīta rekonstruēta lidojuma trase, un šeit ir iekšējie sensora dati.

10. solis: SECINĀJUMI

RF1276 noteikti ir izcils

uztvērējs. Es neesmu pārbaudījis labāk par šo. Lidojot virs milzīgas pilsētas (augstu traucējumu stāvoklis) spēcīgā vējā ar nestabilu antenas stāvokli, tā spēja nodrošināt -70 dB signāla līmeni 56 km attālumā, kas ir 1 km virs zemes, tādējādi atstājot -65 dB saites budžetu! (tā konfigurētā jutības robeža bija -135dB). Ja vien tas nenokļūtu aiz horizonta (vai ja es būtu augstāk - ti, uz kāda kalna vai telekomunikāciju torņa), es būtu varējis uzņemt tās nosēšanās vietu. Vai arī, ja balons nesprāgtu, es būtu varējis sasniegt divreiz vai trīskāršā attālumā!