Obsah:
2025 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2025-01-13 06:58
Našiel som RF1276 transceiver na doručenie
najvýraznejší výkon, pokiaľ ide o dosah a kvalitu signálu. Pri prvom lete som bol schopný dosiahnuť vzdialenosť 56 km pri úrovni signálu -70 dB pomocou malých antén so štvrtinovou vlnovou dĺžkou.
Krok 1: kusovník (kusovník)
1.
ARDUINO PRO Mini
2. GPS modul Ublox NEO-6M
3. Snímač barometrického tlaku BMP-085
4. Adaptér karty SD
5. 3Watt LED
6. 2x 18650 2600mAh batérie
7. Menič napätia DC-DC Buck
8. 2x RF1276 Tranceivers od appconwireless.com
Krok 2: HARDWAROVÉ PRIPOJENIE
- Senzor BMP085 je pripojený k formátu A4 (SDA) a A5 (SCL)
- Karta SD je pripojená k 10 (SS), 11 (MISO), 12 (MOSI), 13 (SCK)
- GPS je pripojené k softvérovému radu 6 (TX), 7 (RX)
-RF1276 je pripojený k hardvérovému sériovému číslu TX-> RX, RX-> TX
- Monitor napätia batérie je pripojený k A0 deličom napätia
-Ovládanie zapnutia/vypnutia LED sa vykonáva pomocou N-FET (IRLZ44N), ktorý je pripojený k pinu 9 pomocou výsuvného odporu.
- Pin 8 je pripojený k RST (pre vzdialený reset mikrokontroléra)
- Batéria je pripojená k transformátoru DC/DC, ktorý je regulovaný pre výstup 5V
Krok 3: ANTÉNY
Našiel som dipólovú anténu na
Najlepšie výsledky prináša vysielací koniec a drôtová anténa na prijímacom konci
Krok 4: Konfigurácia RÁDIA
Ak chcete dosiahnuť maximálny dosah, musíte
porozumieť základnej fyzike rádiovej komunikácie.
- Zvýšenie šírky pásma znižuje citlivosť (a naopak)
- Zvýšenie zisku antény znižuje požadovaný vysielací výkon
-Priama viditeľnosť je nevyhnutnosťou
Na základe vyššie uvedených pravidiel som pre nástroj RF vybral nasledujúce parametre:
- SF: 2048
- ČB: 125 kHz
- Výkon vysielania: 7 (max.)
- Rýchlosť UART: 9600bps
Vyššie uvedené nastavenia poskytnú iba 293bps, ale povolia citlivosť príjmu -135 dB. To znamená, že môžete prenášať malé pakety (t.j. zemepisnú šírku alebo dĺžku) približne. každé 2 sekundy. Ak chcete tiež ovládať svoju elektroniku na diaľku, musíte počkať, tj. 1 sekundu, kým budete počúvať pozemné príkazy. Údaje sa teda môžu prenášať každé 3 sekundy.
Krok 5: KONFIGURÁCIA MODULU
Firmvér vyžaduje oba moduly GPS
a RF1276, ktoré majú byť nakonfigurované na 9600bps UART. Konfiguráciu GPS je možné vykonať pomocou softvéru u-blox U-Center.
Zobraziť-> Správy-> UBX-> CFG-> PRT-> Baudrate-> 9600. Potom, Prijímač-> Akcia-> Uložiť konfiguráciu.
Konfiguráciu RF1276 je možné vykonať pomocou nástroja RF1276 Tool.
Krok 6: FIRMWARE
Firmvér bude:
- Monitorujte atmosférický tlak a teplotu
- Monitorujte napätie batérie
- Zachyťte rôzne hodnoty GPS
- Zaznamenajte všetky údaje na kartu SD
- Preneste všetky údaje
Firmvér umožňuje nasledujúce možnosti diaľkového ovládania:
- resetujte modul
- zapnite/vypnite LED diódu
- aktualizovať interné počítadlo po prijatí paketu ping zo zeme
Čítačka kariet SD aj snímač tlaku BMP sú naprogramované na prevádzku odolnú voči chybám. Zlyhanie jedného z nich nespôsobí zlyhanie modulu.
Krok 7: NASTAVENIE LETU
Pripojil som užitočné zaťaženie k balónu.
Hmotnosť užitočného zaťaženia je mierne nad 300 g. Balón je ťažší - cca. 1 kg. Naplnil som ho 2 kubickými metrami hélia, čím som poskytol 700 g voľného zdvihu. Nafúkol som ho na prasknutie na 1,5 km (85% objemu).
Krok 8: VÝSLEDKY
Balón dosiahol výšku 4,6 km a
vzdialenosť 56 km. Išlo rýchlosťou 40 km / h cez obrovské mesto a pristálo niekde v močiari. Praskla iba na 4,6 km, takže jej pevnosť v ťahu bola trikrát lepšia, ako som pôvodne odhadoval.
Nevrátil som užitočné zaťaženie, pretože som nemohol riadiť a sústrediť sa na monitorovanie samotnej telemetrie v reálnom čase.
Zachytil som posledné balíčky, keď bol balón na cca. 1 km nadmorská výška. Vtedy to vyšlo za horizont.
Krok 9: LETOVÉ ÚDAJE
Zozbieral som mnoho ďalších parametrov, ale
tými extra sú hlavne GPS. Rekonštruovaná dráha letu je uvedená na obrázku vyššie a tu sú údaje o vnútornom senzore.
Krok 10: ZÁVERY
RF1276 je rozhodne vynikajúci
transceiver. Netestoval som nič lepšie ako toto. Lietajúce nad obrovským mestom (vysoké interferencie) v silnom vetre s nestabilnou polohou antény dokázalo dodať úroveň signálu -70 dB na vzdialenosť 56 km vo vzdialenosti 1 km nad zemou, čím zostal rozpočet na prepojenie -65 dB! (jeho nakonfigurovaný limit citlivosti bol -135 dB). Keby to len nešlo za horizont (alebo keby som bol vyššie - t.j. na nejakom kopci alebo telekomunikačnej veži), mohol by som zachytiť miesto jeho pristátia. Alebo alternatívne, ak balón nepraskne, mohol som dosiahnuť vzdialenosť dvakrát alebo strojnásobiť!