ПРЕМИРАНЕ ОТ ХОРИЗОНТА С LoRa RF1276: 12 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:53

Намерих RF1276 трансивър за доставка

най -изключителната производителност по отношение на обхвата и качеството на сигнала. При първия си полет успях да достигна 56 км разстояние при ниво -70dB сигнал с малки четвърти антени с дължина на вълната.

Стъпка 1: BOM (Сметка на материалите)

1.

ARDUINO PRO Mini

2. GPS модул Ublox NEO-6M

3. Датчик за барометрично налягане BMP-085

4. Адаптер за SD карта

5. 3Watt LED

6. 2x 18650 2600mAh батерии

7. DC-DC преобразувател на напрежение

8. 2x RF1276 Tranceivers от appconwireless.com

Стъпка 2: СВЪРЗВАНЕ НА АПАРАТУРА

- Сензорът BMP085 е свързан към A4 (SDA) и A5 (SCL)

- SD картата е свързана към 10 (SS), 11 (MISO), 12 (MOSI), 13 (SCK)

- GPS е свързан към 6 (TX), 7 (RX) - софтуерен сериен

-RF1276 е свързан към TX-> RX, RX-> TX-хардуерен сериен

- Мониторът за напрежение на акумулатора е свързан към A0 чрез делител на напрежение

-Управлението на LED ON/OFF се извършва чрез N-FET (IRLZ44N), който е свързан към щифт 9 чрез издърпващ се резистор.

- Пин 8 е свързан към RST (за нулиране на отдалечен микроконтролер)

- Батерията е свързана към DC/DC преобразуване, което се регулира за 5V изход

Стъпка 3: АНТЕНИ

Открих тази диполна антена на

Предавателният край и антената с кабелен камшик на приемния край дават най -добри резултати

Стъпка 4: RADIO конфигурация

За да отидете за максимален обхват, човек трябва

разбират основната физика зад радио комуникацията.

- Увеличаването на честотната лента намалява чувствителността (и обратно)

- Увеличаването на усилването на антената намалява необходимата мощност на предаване

-Линията на видимост е задължителна

Въз основа на горните правила, аз избрах следните параметри за RF инструмент:

- SF: 2048

- ЧБ: 125kHz

- TX мощност: 7 (макс.)

- UART скорост: 9600bps

Горните настройки ще дадат само 293bps, но ще позволят -135dB чувствителност при получаване. Това означава, че можете да предавате малки пакети (т.е. географска ширина или дължина) прибл. на всеки 2 секунди. Ако искате също да управлявате дистанционно своята електроника, трябва да оставите 1 секунда за слушане на земните команди. Така данните могат да се предават на всеки 3 секунди.

Стъпка 5: КОНФИГУРАЦИЯ НА МОДУЛА

Фърмуерът изисква както GPS модула

и RF1276 да бъдат конфигурирани за 9600bps UART. GPS конфигурацията може да бъде направена с u-blox U-Center софтуер.

Преглед-> Съобщения-> UBX-> CFG-> PRT-> Скорост на предаване-> 9600. Тогава, Приемник-> Действие-> Запазване на конфигурацията.

Конфигурацията на RF1276 може да бъде направена с инструмент RF1276.

Стъпка 6: ФИРМУ

Фърмуерът ще:

- Следете атмосферното налягане и температурата

- Следете напрежението на батерията

- Уловете разнообразие от GPS стойности

- Регистрирайте всички данни на SD картата

- Предаване на всички данни

Фърмуерът позволява следните опции за дистанционно управление:

- нулирайте модула

- включете/изключете светодиода

- актуализиране на вътрешния брояч след получаване на ping пакет от земята

Четецът на SD карти и сензорът за налягане BMP са програмирани за работа, устойчива на неизправности. Неизправността на един от тях няма да доведе до срив на модула.

Стъпка 7: НАСТРОЙКА НА ПОЛЕТА

Закачих полезния товар към балона.

Теглото на полезния товар е малко над 300g. Балонът е по -тежък - прибл. 1 кг. Напълних го с 2 кубически метра хелий, като по този начин дадох 700 г свободно повдигане. Надух го, за да се спука на 1,5 км (85% от обема).

Стъпка 8: РЕЗУЛТАТИ

Балонът е достигнал 4,6 км височина и

разстояние 56 км. Той се движеше с 40 км / ч над огромен град и е кацнал някъде в блато. Той се е спукал само на 4,6 км, така че якостта му на опън е 3 пъти по -добра от първоначалната оценка.

Не възстанових полезния товар, тъй като не можех да шофирам и да се съсредоточа само върху наблюдението на телеметрията в реално време.

Заснех последните пакети, когато балонът беше на около. 1 км надморска височина. Това е, когато излезе от хоризонта.

Стъпка 9: ПОЛЕТНИ ДАННИ

Събрах много повече параметри, но

тези допълнителни са основно GPS. Реконструираната траектория на полета е предоставена на изображението по -горе, а ето и данните за вътрешния сензор.

Стъпка 10: ЗАКЛЮЧЕНИЯ

RF1276 определено е изключителен

приемо -предавател. Не съм тествал по-добър от този. Летящ над огромен град (състояние с високи смущения) при силни ветрове с нестабилно положение на антената, той успя да предаде -70dB ниво на сигнала на 56 км разстояние на 1 км над земята, като по този начин остави -65dB бюджет на връзката! (неговата конфигурирана граница на чувствителност е -135dB). Ако не беше излязло зад хоризонта (или ако бях по -високо - т.е. на някакъв хълм или телекомуникационна кула), можех да заснема мястото за кацане. Или, алтернативно, ако балонът не се спука, можех да достигна два пъти или три пъти разстоянието!