GÅR UDEN HORIZONEN MED LoRa RF1276: 12 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:29

Jeg har fundet RF1276 Transceiver til levering

den mest fremragende ydeevne med hensyn til signalområde og kvalitet. Ved min første flyvning kunne jeg nå 56 km afstand ved -70dB signalniveau med små kvartbølgelængdeantenner.

Trin 1: BOM (stykliste)

1.

ARDUINO PRO Mini

2. Ublox NEO-6M GPS-modul

3. BMP-085 barometrisk trykføler

4. SD -kort adapter

5. 3Watt LED

6. 2x 18650 2600mAh batterier

7. DC-DC buck-spændingsomformer

8. 2x RF1276 Tranceivers fra appconwireless.com

Trin 2: HARDWARE -TILSLUTNING

- BMP085 sensor er tilsluttet A4 (SDA) og A5 (SCL)

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

- GPS er forbundet til 6 (TX), 7 (RX) - software seriel

-RF1276 er forbundet til TX-> RX, RX-> TX-hardware seriel

- Batterispændingsmonitor er forbundet til A0 via spændingsdeler

-LED ON/OFF kontrol foretages via N-FET (IRLZ44N), som er forbundet til pin 9 via pull-down modstand.

Pin 8 er tilsluttet RST (for en ekstern mikrokontroller nulstilling)

- Batteri er forbundet til DC/DC buck konverteret, hvilket er reguleret til 5V output

Trin 3: ANTENNER

Jeg har fundet den dipolantenne på

Senderende og trådpiskeantenne i den modtagende ende giver de bedste resultater

Trin 4: RADIO -konfiguration

For at gå efter det maksimale område skal man

forstå den grundlæggende fysik bag radiokommunikationen.

- Forøgelse af båndbredden reducerer følsomheden (og omvendt)

- Stigende antenneforstærkning reducerer den nødvendige sendeeffekt

-Sigtelinje er et must

Baseret på ovenstående regler har jeg valgt følgende parametre for RF -værktøj:

- SF: 2048

- BW: 125kHz

- TX -effekt: 7 (maks.)

- UART -hastighed: 9600bps

Ovenstående indstillinger giver kun 293bps, men aktiverer -135dB modtagelsesfølsomhed. Det betyder, at du kan sende små pakker (dvs. breddegrad eller længdegrad) ca. hvert 2. sekund. Hvis du også vil fjernstyre din elektronik, skal du forlade dvs. 1 sekund for at lytte til jordkommandoerne. Så dataene kan overføres hvert 3. sekund.

Trin 5: MODULKONFIGURATION

Firmwaren kræver både GPS -modulet

og RF1276 skal konfigureres til 9600bps UART. GPS-konfiguration kan foretages med u-blox U-Center-software.

Vis-> Beskeder-> UBX-> CFG-> PRT-> Baudrate-> 9600. Derefter, Modtager-> Handling-> Gem konfiguration.

RF1276 -konfiguration kan foretages med RF1276 Tool.

Trin 6: FIRMWARE

Firmware vil:

- Overvåg atmosfærisk tryk og temperatur

- Overvåg batterispændingen

- Fang forskellige GPS -værdier

- Log alle data til SD -kort

- Overfør alle data

Firmware muliggør følgende muligheder for fjernbetjening:

- nulstil modulet

- tænde/slukke LED'en

- opdater intern tæller efter modtagelse af pingpakke fra jorden

Både SD-kortlæser og BMP-trykføler er programmeret til fejltolerant drift. Hvis en af dem ikke fungerer, vil modulet ikke gå ned.

Trin 7: FLYGOPSÆTNING

Jeg har tilsluttet nyttelasten til ballonen.

Nyttelastvægten er lidt over 300g. Ballonen er tungere - ca. 1 kg. Jeg har fyldt den med 2 kubikmeter helium, hvilket giver 700 g gratis løft. Jeg har oppustet den til at sprænge ved 1,5 km (85% af volumen).

Trin 8: RESULTATER

Ballonen har nået 4,6 km højde og

afstand 56 km. Den kørte 40 km / t over en kæmpestor by og er landet et sted i en sump. Den har kun sprængt på 4,6 km, så dens trækstyrke var 3 gange bedre, end jeg oprindeligt havde anslået.

Jeg genoprettede ikke nyttelasten, da jeg ikke kunne køre og fokusere på at overvåge real-time telemetri alene.

Jeg har fanget de sidste pakker, da ballonen var på ca. 1 km højde. Det var da det gik ud over horisonten.

Trin 9: FLYGDATA

Jeg har samlet mange flere parametre, men

disse ekstra-er hovedsageligt GPS. Rekonstrueret flyvesti findes på billedet ovenfor, og her er de interne sensordata.

Trin 10: KONKLUSIONER

RF1276 er bestemt en enestående

transceiver. Jeg har ikke testet bedre end denne. Ved at flyve over en kæmpestor by (høj forstyrrelse) i kraftig vind med ustabil antennestilling var det i stand til at levere -70dB signalniveau på 56 km afstand og være 1 km over jorden, hvilket efterlod -65dB linkbudget! (dens konfigurerede følsomhedsgrænse var -135dB). Hvis bare det ikke gik bag horisonten (eller hvis jeg var højere - dvs. på en bakke eller teletårn) kunne jeg have fanget landingsstedet. Eller alternativt, hvis ballonen ikke sprængte, kunne jeg have nået to gange eller trice afstanden!