PUPUNTA SA HORIZON SA LoRa RF1276: 12 Hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:14

Natagpuan ko ang RF1276 Transceiver na ihahatid

ang pinaka-natitirang pagganap sa mga tuntunin ng saklaw ng signal at kalidad. Sa aking unang paglipad ay naabot ko ang 56km na distansya sa -70dB antas ng signal na may maliit na mga quadradrong antena ng haba.

Hakbang 1: BOM (Bill of Materials)

1.

ARDUINO PRO Mini

2. Ublox NEO-6M GPS module

3. BMP-085 sensor ng presyon ng barometric

4. adaptor ng SD Card

5. 3Watt LED

6. 2x 18650 2600mAh na mga baterya

7. DC-DC buck converter na boltahe

8. 2x RF1276 Tranceivers mula sa appconwireless.com

Hakbang 2: HARDWARE CONNECTIVITY

- Ang sensor ng BMP085 ay konektado sa A4 (SDA) at A5 (SCL)

- Ang SD Card ay konektado sa 10 (SS), 11 (MISO), 12 (MOSI), 13 (SCK)

- Ang GPS ay konektado sa 6 (TX), 7 (RX) - serial ng software

- Ang RF1276 ay konektado sa TX-> RX, RX-> TX - serial serial ng hardware

- Ang monitor ng boltahe ng baterya ay nakakonekta sa A0 sa pamamagitan ng divider ng boltahe

- Ang kontrol ng LED ON / OFF ay ginagawa sa pamamagitan ng N-FET (IRLZ44N), na konektado sa pin 9 sa pamamagitan ng pull-down risistor.

- Ang Pin 8 ay konektado sa RST (para sa isang remote na pag-reset ng microcontroller)

- Ang baterya ay konektado sa DC / DC buck na na-convert, na kinokontrol para sa 5V output

Hakbang 3: ANTENNAS

Natagpuan ko ang dipole antena na iyon sa

Ang paghahatid ng dulo at wire whip antena sa pagtanggap ng dulo ay nagbibigay ng pinakamahusay na mga resulta

Hakbang 4: Pag-configure ng RADIO

Upang pumunta para sa maximum na saklaw, kailangan ng isa

maunawaan ang pangunahing physics sa likod ng komunikasyon sa radyo.

- Ang pagdaragdag ng bandwidth ay binabawasan ang pagiging sensitibo (at kabaliktaran)

- Ang pagdaragdag ng nakuha ng antena ay binabawasan ang kinakailangang paghahatid ng kuryente

- Dapat na linya-ng-paningin

Batay sa mga panuntunan sa itaas, pinili ko ang mga sumusunod na parameter para sa tool na RF:

- SF: 2048

- BW: 125kHz

- TX Power: 7 (max.)

- Bilis ng UART: 9600bps

Sa itaas ng mga setting ay magbibigay lamang ng 293bps, ngunit paganahin ang -135dB makatanggap ng pagiging sensitibo. Nangangahulugan iyon na maaari kang magpadala ng maliliit na mga packet (hal. Latitude o longitude) tinatayang. tuwing 2 segundo. Kung nais mo ring kontrolin mula sa malayo ang iyong electronics, dapat kang iwanan ibig sabihin, 1 segundo para sa pakikinig sa mga ground command. Kaya't ang data ay maaaring mailipat bawat 3 segundo.

Hakbang 5: CONFIGURATION NG MODULE

Ang firmware ay nangangailangan ng parehong module ng GPS

at RF1276 na mai-configure para sa 9600bps UART. Ang pagsasaayos ng GPS ay maaaring gawin sa u-blox U-Center software.

Tingnan-> Mga Mensahe-> UBX-> CFG-> PRT-> Baudrate-> 9600. Pagkatapos, Tagatanggap-> Pagkilos-> I-save ang pagsasaayos.

Ang RF1276 pagsasaayos ay maaaring gawin sa RF1276 Tool.

Hakbang 6: FIRMWARE

Ang firmware ay:

- Subaybayan ang presyur sa atmospera at temperatura

- Subaybayan ang boltahe ng baterya

- Makuha ang iba't ibang mga halaga ng GPS

- I-log ang lahat ng data sa SD card

- Ipadala ang lahat ng data

Binibigyang-daan ng Firmware ang mga sumusunod na pagpipilian sa remote control:

- I-reset ang module

- i-ON / OFF ang humantong

- I-update ang panloob na counter pagkatapos makatanggap ng ping packet mula sa lupa

Ang parehong SD card reader at BMP pressure sensor ay na-program para sa operasyon na mapagparaya sa kasalanan. Ang pagkabigo ng isa sa mga iyon ay hindi makaka-crash sa module.

Hakbang 7: FLIGHT SETUP

Nakabit ko ang kargamento sa lobo.

Ang bigat ng payload ay bahagyang mas mataas sa 300g. Ang balloon ay mas mabigat - humigit-kumulang. 1kg Pinunan ko ito ng 2 cubic meter ng helium kaya't nagbibigay ng 700g ng libreng pag-angat. Napalaki ko ito upang sumabog sa 1.5km (85% ng lakas ng tunog).

Hakbang 8: MGA RESULTA

Ang lobo ay umabot sa 4.6km altitude at

distansya ng 56km. Ito ay naglalakbay sa 40kmph sa ibabaw ng isang malaking lungsod at nakarating sa isang lugar sa isang latian. Bumagsak lamang ito sa 4.6 km, kaya't ang lakas na makunat ay 3 beses na mas mahusay kaysa sa una kong tinantya.

Hindi ko nakuhang muli ang payload dahil hindi ako nakapagmaneho at nakatuon sa pagsubaybay sa real-time na telemetry na nag-iisa.

Nakuha ko ang huling mga packet kapag ang lobo ay humigit-kumulang. 1km altitude. Ito ay nang lumampas ito sa abot-tanaw.

Hakbang 9: FLATA DATA

Nakolekta ko ang marami pang mga parameter, ngunit

ang mga sobra-sobra ay pangunahin sa GPS. Ang itinatag na landas ng paglipad ay ibinibigay sa imahe sa itaas, at narito ang data ng panloob na sensor.

Hakbang 10: KONKLUSYON

Ang RF1276 ay tiyak na isang natitirang

transceiver. Hindi ko nasubukan ang anumang mas mahusay kaysa sa isang ito. Lumilipad sa itaas ng malaking lungsod (mataas na kondisyon ng pagkagambala) sa mabigat na hangin na may hindi matatag na posisyon ng antena na nagawa nitong maihatid ang antas ng signal na -70dB sa 56km na distansya na 1km sa itaas ng lupa, kaya't iniiwan ang -65dB na badyet ng link! (ang naka-configure na limitasyon sa pagiging sensitibo ay -135dB). Kung hindi lamang ito nagpunta sa likod ng abot-tanaw (o kung mas mataas ako - ibig sabihin sa ilang burol o telco tower) maaari kong makuha ang lokasyon ng landing nito. O, bilang kahalili, kung hindi sumabog ang lobo, maaari kong maabot ang dalawang beses o trice ang distansya!