DÁL ZA HORIZONTEM S LoRa RF1276: 12 kroků

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:22

Zjistil jsem, že RF1276 Transceiver doručuje

nejvýraznější výkon, pokud jde o dosah a kvalitu signálu. Při svém prvním letu jsem byl schopen dosáhnout vzdálenosti 56 km na úrovni signálu -70 dB pomocí antén s malou čtvrtinovou vlnovou délkou.

Krok 1: Kusovník (kusovník)

1.

ARDUINO PRO Mini

2. GPS modul Ublox NEO-6M

3. Snímač barometrického tlaku BMP-085

4. Adaptér karty SD

5. 3Watt LED

6. 2x 18650 2600mAh baterie

7. Měnič napětí DC-DC Buck

8. 2x RF1276 Tranceivers od appconwireless.com

Krok 2: HARDWAROVÉ PŘIPOJENÍ

- Senzor BMP085 je připojen k formátu A4 (SDA) a A5 (SCL)

- Karta SD je připojena k 10 (SS), 11 (MISO), 12 (MOSI), 13 (SCK)

- GPS je připojeno k softwarovému seriálu 6 (TX), 7 (RX)

-RF1276 je připojen k TX-> RX, RX-> TX-hardwarový seriál

- Monitor napětí baterie je připojen k A0 děličem napětí

-Ovládání LED ON/OFF se provádí pomocí N-FET (IRLZ44N), který je připojen na pin 9 pomocí stahovacího odporu.

- Pin 8 je připojen k RST (pro vzdálený reset mikrokontroléru)

- Baterie je připojena k DC/DC buck převedenému, který je regulován pro výstup 5V

Krok 3: ANTÉNY

Našel jsem tu dipólovou anténu na

Nejlepší výsledky dosahuje vysílací konec a drátová anténa na přijímacím konci

Krok 4: Konfigurace RADIO

Aby člověk dosáhl maximálního dosahu, musí

porozumět základní fyzice za radiovou komunikací.

- Zvýšení šířky pásma snižuje citlivost (a naopak)

- Zvýšení zisku antény snižuje požadovaný vysílací výkon

-Přímá viditelnost je nutností

Na základě výše uvedených pravidel jsem pro nástroj RF vybral následující parametry:

- SF: 2048

- ČB: 125kHz

- TX Power: 7 (max.)

- Rychlost UART: 9600bps

Výše uvedená nastavení budou poskytovat pouze 293bps, ale umožní citlivost příjmu -135 dB. To znamená, že můžete přenášet malé pakety (tj. Zeměpisnou šířku nebo délku) přibližně. každé 2 sekundy. Pokud chcete také dálkově ovládat svou elektroniku, musíte odejít, tj. 1 sekundu pro poslech pozemních příkazů. Data lze tedy přenášet každé 3 sekundy.

Krok 5: KONFIGURACE MODULU

Firmware vyžaduje modul GPS

a RF1276, které mají být konfigurovány pro 9600bps UART. Konfiguraci GPS lze provést pomocí softwaru u-blox U-Center.

Zobrazit-> Zprávy-> UBX-> CFG-> PRT-> Přenosová rychlost-> 9600. Pak, Přijímač-> Akce-> Uložit konfiguraci.

Konfiguraci RF1276 lze provést pomocí nástroje RF1276.

Krok 6: FIRMWARE

Firmware bude:

- Sledujte atmosférický tlak a teplotu

- Sledujte napětí baterie

- Zachyťte různé hodnoty GPS

- Zaznamenejte všechna data na kartu SD

- Přenos všech dat

Firmware umožňuje následující možnosti dálkového ovládání:

- resetujte modul

- zapněte/vypněte LED

- aktualizovat interní čítač po přijetí ping paketu ze země

Čtečka karet SD i snímač tlaku BMP jsou naprogramovány pro provoz odolný proti chybám. Selhání jednoho z nich modul nerozbije.

Krok 7: NASTAVENÍ LETU

Připojil jsem užitečné zatížení k balónu.

Hmotnost užitečného zatížení je mírně nad 300 g. Balón je těžší - cca. 1 kg. Naplnil jsem jej 2 krychlovými metry helia, čímž jsem poskytl 700 g volného zdvihu. Nafoukl jsem to na prasknutí na 1,5 km (85% objemu).

Krok 8: VÝSLEDKY

Balón dosáhl výšky 4,6 km a

vzdálenost 56 km. Letěl rychlostí 40 km / h přes obrovské město a přistál někde v bažině. Praskla pouze na 4,6 km, takže její pevnost v tahu byla 3krát lepší, než jsem původně odhadoval.

Nevrátil jsem užitečné zatížení, protože jsem nemohl řídit a soustředit se na monitorování samotné telemetrie v reálném čase.

Zachytil jsem poslední balíčky, když byl balón na přibl. 1 km nadmořská výška. To bylo, když to šlo za horizont.

Krok 9: DATA LETU

Nasbíral jsem mnoho dalších parametrů, ale

ty extra-ty jsou hlavně GPS. Rekonstruovaná dráha letu je uvedena na obrázku výše a zde jsou data interního senzoru.

Krok 10: ZÁVĚRY

RF1276 je rozhodně vynikající

vysílač. Nezkoušel jsem nic lepšího než tohle. Při letu nad obrovským městem (vysoká interference) v silném větru s nestabilní polohou antény byl schopen dodat úroveň signálu -70 dB na vzdálenost 56 km ve vzdálenosti 1 km nad zemí, takže rozpočet spojení -65 dB! (jeho nakonfigurovaný limit citlivosti byl -135 dB). Kdyby to alespoň nešlo za horizont (nebo kdybych byl výše - tj. Na nějakém kopci nebo telco věži), mohl bych zachytit jeho místo přistání. Nebo alternativně, kdyby balón nepraskl, mohl jsem dosáhnout dvakrát nebo ztrojnásobit vzdálenost!