ODLAZAKOZ HORIZONTA S LoRom RF1276: 12 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:08

Našao sam primopredajnik RF1276 za isporuku

najistaknutije performanse u pogledu raspona i kvalitete signala. Prilikom prvog leta uspio sam dosegnuti udaljenost od 56 km na nivou signala od -70dB s malim antenama četvrtine valne duljine.

Korak 1: BOM (Bill of Materials)

1.

ARDUINO PRO Mini

2. Ublox NEO-6M GPS modul

3. BMP-085 barometarski senzor pritiska

4. Adapter za SD karticu

5. LED dioda od 3W

6. 2x 18650 baterije od 2600mAh

7. DC-DC pretvarač napona

8. 2x RF1276 Tranceivers sa web stranice appconwireless.com

Korak 2: POVEZANOST HARDVERA

- BMP085 senzor je spojen na A4 (SDA) i A5 (SCL)

- SD kartica je spojena na 10 (SS), 11 (MISO), 12 (MOSI), 13 (SCK)

- GPS je povezan na 6 (TX), 7 (RX) - serijski softver

-RF1276 je spojen na TX-> RX, RX-> TX-hardverska serija

- Monitor napona baterije spojen je na A0 preko razdjelnika napona

-LED UKLJUČENO/ISKLJUČENO upravljanje se vrši preko N-FET-a (IRLZ44N), koji je spojen na pin 9 preko pull-down otpornika.

- Pin 8 je spojen na RST (za daljinsko resetiranje mikrokontrolera)

- Baterija je spojena na DC/DC pretvarač, koji je reguliran za izlaz 5V

Korak 3: ANTENE

Pronašao sam onu dipolnu antenu na

Odašiljački kraj i žičana bič antena na prijemnom kraju daju najbolje rezultate

Korak 4: RADIO konfiguracija

Da biste postigli maksimalni domet, morate

razumjeti osnovnu fiziku iza radio komunikacije.

- Povećanje propusnosti smanjuje osjetljivost (i obrnuto)

- Povećanje pojačanja antene smanjuje potrebnu snagu odašiljanja

-Vidljivost je neophodna

Na temelju gornjih pravila, odabrao sam sljedeće parametre za RF alat:

- SF: 2048

- BW: 125 kHz

- TX snaga: 7 (maks.)

- UART brzina: 9600bps

Gore navedene postavke dat će samo 293bps, ali će omogućiti -135dB osjetljivost primanja. To znači da možete slati male pakete (tj. Širinu ili dužinu) pribl. svake 2 sekunde. Ako želite i daljinski upravljati svojom elektronikom, morate ostaviti 1 sekundu za slušanje zemaljskih naredbi. Tako se podaci mogu prenositi svake 3 sekunde.

Korak 5: KONFIGURACIJA MODULA

Firmver zahtijeva i GPS modul

i RF1276 biti konfigurirani za 9600bps UART. GPS konfiguracija se može izvršiti pomoću softvera u-blox U-Center.

Pregled-> Poruke-> UBX-> CFG-> PRT-> Brzina prijenosa-> 9600. Zatim, Prijemnik-> Radnja-> Spremi konfiguraciju.

Konfiguracija RF1276 može se izvršiti pomoću alata RF1276.

Korak 6: FIRMWARE

Firmware će:

- Pratite atmosferski pritisak i temperaturu

- Pratite napon baterije

- Snimite različite GPS vrijednosti

- Prijavite sve podatke na SD karticu

- Prenesite sve podatke

Firmware omogućava sljedeće opcije daljinskog upravljanja:

- resetirajte modul

- uključite/isključite LED diodu

- ažurirajte interni brojač nakon što primite ping paket sa zemlje

Čitač SD kartica i BMP senzor pritiska programirani su za rad otporan na greške. Neuspjeh jednog od njih neće slomiti modul.

Korak 7: POSTAVLJANJE LETA

Priključio sam teret na balon.

Težina korisnog tereta je nešto iznad 300 g. Balon je teži - cca. 1 kg. Napunio sam ga s 2 kubna metra helija i tako dao 700 g slobodnog podizanja. Napuhao sam ga da pukne na 1,5 km (85% volumena).

Korak 8: REZULTATI

Balon je dosegao visinu od 4,6 km i

udaljenost 56 km. Putovao je brzinom od 40 km / h preko ogromnog grada i sletio je negdje u močvaru. Pukao je samo na 4,6 km, pa mu je vlačna čvrstoća bila 3 puta bolja nego što sam prvotno procijenio.

Nisam oporavio korisni teret jer nisam mogao voziti i usredotočiti se samo na praćenje telemetrije u stvarnom vremenu.

Uhvatio sam posljednje pakete kad je balon bio na cca. 1 km nadmorske visine. Ovo je kada je izašlo iz horizonta.

Korak 9: PODACI O LETU

Prikupio sam još mnogo parametara, ali

oni dodatni su uglavnom GPS. Rekonstruisana putanja leta prikazana je na gornjoj slici, a evo podataka o unutrašnjem senzoru.

Korak 10: ZAKLJUČCI

RF1276 je definitivno izvanredan

primopredajnik. Nisam testirao ništa bolje od ovog. Leteći iznad ogromnog grada (stanje velikih smetnji) pri jakim vjetrovima sa nestabilnim položajem antene, mogao je isporučiti -70dB nivo signala na udaljenosti od 56 km udaljenoj 1 km iznad zemlje, ostavljajući tako budžet veze -65dB! (njegova konfigurirana granica osjetljivosti bila je -135dB). Da samo nije otišlo iza horizonta (ili da sam bio više - tj. Na nekom brdu ili telekomunikacijskom tornju) mogao bih uhvatiti njegovu lokaciju za slijetanje. Ili, alternativno, da balon nije pukao, mogao sam dosegnuti dva puta ili tri puta veću udaljenost!