GÅR UTOM HORIZONEN MED LORa RF1276: 12 steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:45

Jag har hittat RF1276 -sändtagare att leverera

den mest enastående prestanda när det gäller signalomfång och kvalitet. Vid min första flygning kunde jag nå 56 km avstånd vid -70dB signalnivå med små kvartsvåglängdsantenner.

Steg 1: BOM (materialräkning)

1.

ARDUINO PRO Mini

2. Ublox NEO-6M GPS-modul

3. BMP-085 barometrisk trycksensor

4. SD -kortadapter

5. 3Watt LED

6. 2x 18650 2600mAh batterier

7. DC-DC buck-spänningsomvandlare

8. 2x RF1276 Tranceivers från appconwireless.com

Steg 2: HARDWARE -ANSLUTNING

- BMP085 -sensorn är ansluten till A4 (SDA) och A5 (SCL)

- SD -kort är anslutet till 10 (SS), 11 (MISO), 12 (MOSI), 13 (SCK)

- GPS är ansluten till 6 (TX), 7 (RX) - programvara seriell

-RF1276 är ansluten till TX-> RX, RX-> TX-hårdvara seriell

- Batterispänningsmonitor är ansluten till A0 via spänningsdelare

-LED ON/OFF-kontroll görs via N-FET (IRLZ44N), som är ansluten till stift 9 via neddragningsmotstånd.

- Pin 8 är ansluten till RST (för fjärråterställning av mikrokontroller)

- Batteriet är anslutet till DC/DC buck konverterad, vilket regleras för 5V utgång

Steg 3: ANTENNER

Jag har hittat den dipolantennen på

Sändande ände och trådpiskantenn på mottagaränden ger bästa resultat

Steg 4: RADIO -konfiguration

För att gå för det maximala intervallet måste man

förstå den grundläggande fysiken bakom radiokommunikationen.

- Ökning av bandbredden minskar känsligheten (och vice versa)

- Ökande antennförstärkning minskar den sändningseffekt som krävs

-Siktlinjen är ett måste

Baserat på ovanstående regler har jag valt följande parametrar för RF -verktyg:

- SF: 2048

- BW: 125kHz

- TX -effekt: 7 (max.)

- UART -hastighet: 9600bps

Ovanstående inställningar ger bara 293bps, men möjliggör -135dB mottagningskänslighet. Det betyder att du kan överföra små paket (dvs. latitud eller longitud) ca. varannan sekund. Om du också vill fjärrstyra din elektronik måste du lämna dvs 1 sekund för att lyssna på markkommandon. Så data kan överföras var tredje sekund.

Steg 5: MODULKONFIGURATION

Firmware kräver både GPS -modulen

och RF1276 som ska konfigureras för 9600bps UART. GPS-konfiguration kan göras med u-blox U-Center-programvara.

Visa-> Meddelanden-> UBX-> CFG-> PRT-> Baudrate-> 9600. Sedan, Mottagare-> Åtgärd-> Spara konfiguration.

RF1276 -konfiguration kan göras med RF1276 Tool.

Steg 6: FIRMWARE

Firmware kommer att:

- Övervaka atmosfärstryck och temperatur

- Övervaka batterispänningen

- Fånga olika GPS -värden

- Logga all data till SD -kort

- Överför all data

Firmware möjliggör följande alternativ för fjärrkontroll:

- återställ modulen

- slå på/stänga av lysdioden

- uppdatera intern räknare efter att ha mottagit ping -paket från marken

Både SD-kortläsare och BMP-trycksensor är programmerade för feltolerant drift. Misslyckande av en av dessa kommer inte att krascha modulen.

Steg 7: FLYGINSTÄLLNING

Jag har anslutit nyttolasten till ballongen.

Nyttolastvikten är något över 300g. Ballongen är tyngre - ca. 1 kg. Jag har fyllt den med 2 kubikmeter helium vilket ger 700 g frilift. Jag har blåst upp den för att spricka 1,5 km (85% av volymen).

Steg 8: RESULTAT

Ballongen har nått 4,6 km höjd och

sträcka 56 km. Den färdades i 40 km / h över en enorm stad och har landat någonstans i ett träsk. Den har bara brustit på 4,6 km, så dess draghållfasthet var 3 gånger bättre än jag ursprungligen uppskattade.

Jag återhämtade inte nyttolasten eftersom jag inte kunde köra bil och fokuserade på att övervaka realtidstelemetri ensam.

Jag har tagit de sista paketen när ballongen var på ca. 1 km höjd. Det var då det gick bortom horisonten.

Steg 9: FLYGDATA

Jag har samlat många fler parametrar, men

de extra-one är GPS huvudsakligen. Rekonstruerad flygväg finns i bilden ovan, och här är den interna sensordata.

Steg 10: SLUTSATSER

RF1276 är definitivt en enastående

transceiver. Jag har inte testat bättre än den här. Genom att flyga över en stor stad (hög störning) i kraftiga vindar med instabil antennposition kunde den leverera -70dB signalnivå på 56km avstånd och vara 1km över marken, vilket lämnar -65dB länkbudget! (dess konfigurerade känslighetsgräns var -135dB). Om det bara inte gick bakom horisonten (eller om jag var högre - det vill säga på någon kulle eller teletorn) hade jag kunnat fånga landningsplatsen. Eller, alternativt, om ballongen inte sprack, kunde jag ha nått två gånger eller trissa avståndet!