POKRAČUJEME ZA HORIZONTOM S LoRa RF1276: 12 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:59

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!