Rádio LoRa Ra-01 s STM32 a ESP32: 11 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 12:00

Pretože je to obľúbená téma medzi tými, ktorí sledujú moje príspevky, rozhodol som sa dnes hovoriť o LoRa. Budem však diskutovať o tejto téme s niekoľkými novými prvkami: tentoraz bez použitia ESP32, ale namiesto toho STM32. Vždy som chcel písať o STM32, pretože obsahuje celú rodinu 32-bitových mikrokontrolérov vyrábaných spoločnosťou STMicroelectronics. Mám niekoľko priateľov, ktorí používajú tento čip mimo Brazílie. Môžu svedčiť o úspechoch tohto európskeho výrobného zariadenia. Najprv predstavím STM32 a tiež prediskutujem modul LoRa Ra-01. Okrem toho budem diskutovať o programovaní STM32 v Arduino IDE.

Toto video vám ukáže vývojovú súpravu STM32, ktorá nie je určená na programovanie v Arduine, ale namiesto toho v jazyku C alebo jazykoch pochádzajúcich z STMicroelectronics. Ak sa nemýlim, existuje osem spoločností, ktoré vyrábajú kompilátory pre STM32, čo nám ukazuje, že ohľadom tohto čipu existuje značná globálna kultúra.

Tu vám chcem vysvetliť, že STMicroelectronics je najmenej štyrikrát väčšia ako Microchip a vyrába rodinu STM32. Skladá sa z architektúr od veľmi malých čipov po STM32 F7, ktoré považujem za „super silné“.

V našej zostave používame STM32 Maple Mini, ktorý vyzerá ako Arduino Nano. Je však oveľa výkonnejší. Budeme tiež používať Ai-Thinker Ra-01. Je oddelený od rádia LoRa, ktoré bude so STM32 komunikovať prostredníctvom SPI (komunikácia čipu Semtech LoRa).

Krok 1: Ukážka

Na našom videu môžete na zostave vidieť, že máme STM32 Maple Mini pripojený cez SPI k modulu Ra-01. Táto zostava prenáša údaje do nášho „milovaného“ESP32, ktorý má vstavaný displej i2c, ktorý zobrazuje balíky. Vidíte, že príprava, odoslanie a prijatie balíka ESP32, ako aj zobrazenie na obrazovke, trvá iba 81 milisekúnd. Ak sa vzdialenosť zvýši a dôjde k zmene softvéru, tento čas sa spravidla zvýši.

Našim cieľom v tejto zostave je ukázať STM32, čo je iný čip, odosielajúce údaje v štandardnom rádiu Lora. Je dôležité si uvedomiť, že existujú dva rôzne hardvérové kusy, ktoré hovoria prostredníctvom rádiového protokolu LoRa.

Krok 2: Modul LoRa Ra-01

V zásade tu máme čip Semtech LoRa s niektorými diskrétnymi komponentmi na doske vrátane výstupu antény. Rozhranie je SPI. V tejto chvíli si musíme otvoriť otázku rýchlosti čipu, ktorá je nad 300 Kbps. Vieme, že LoRa nefunguje pri tejto rýchlosti, pretože sa otáča iba pri 37 K alebo menej. Prečo? Ak chcete ísť ďaleko, musíte znížiť bitovú rýchlosť. Je dôležité mať na pamäti, že LoRa sa netýka rýchlosti, ale skôr jej rozsahu. Frekvencia tohto zariadenia je 433 MHz a vysielací výkon je približne 18 dBm s výkonom 3v3.

Krok 3: Maple Mini

Považujem to za špeciálne pre STM32. Aký je rozdiel medzi týmto a vývojovým balíkom STMicroelectronics (ultra nízky výkon radu STM32 L4)? Táto súprava je výkonnejšia, ale Maple Mini funguje v IDE Arduino, čo výrazne uľahčuje prácu tým, ktorí nie sú tak dobre informovaní o programovaní. Môžeme povedať, že Maple Mini funguje ako akési Arduino, s bleskom 128 KB. Maple Mini má tiež 20 KB RAM, USB vstup, LED diódy, tlačidlá, 34-IO plus, 12 16-bitových PWM a 9 12-bitových analógových vstupov.

Krok 4: Pripnutie

Tu je zobrazený Maple Mini Pinout.

Krok 5: Nainštalujte podporu pre 32 -bitové karty ARM

V Arduino IDE prejdite na Nástroje-> Rada-> Správca dosky …

V okne, ktoré sa otvorí, vyhľadajte dosky Arduino SAM a nainštalujte dosky Arduino SAM (32-bitový ARM Cortex-M3)

Krok 6: Knižnica Lora

Teraz choďte na Sketch-> Include Library-> Manage Libraries…

Vyhľadajte LoRa a nainštalujte si LoRa od Sandeep Mistry

Krok 7: SMT32 Arduino

Stiahnite si zip na

Rozbaľte priečinok a skopírujte ho do priečinka Dokumenty / Arduino / hardvér

Krok 8: Zostavenie

Tu vidíte, ako jednoduchá je naša schéma. Cez SPI pripájam modul Ai-Thinker (LoRa) k STM32.

Krok 9: Nastavenia

Po stiahnutí zdroja

kód, ktorý je k dispozícii na konci tohto článku, potom prejdete na zostavu. Potom postupujte podľa krokov na tomto obrázku.

Krok 10: Kód založený na odosielaní a prijímaní videa ESP32 LoRa

Zdrojový kód, ktorý používame v tomto projekte, je rovnaký, ktorý sme už použili v zostave s ESP32, vo videu: ESP32 LoRa s Arduino IDE: Send and Receive TX RX, s jedinou výnimkou: nemá displej. Táto časť i2C už bola odstránená z kódu, ktorý som si stiahol nižšie. Ak chcete zistiť, ako tento kód funguje, jednoducho si pozrite video.

Krok 11: Súbory

Stiahnite si súbory:

PDF

INO