Rádio LoRa Ra-01 s STM32 a ESP32: 11 kroků

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:23

Protože se jedná o populární téma mezi těmi, kteří sledují mé příspěvky, rozhodl jsem se dnes mluvit o LoRa. Budu však diskutovat na toto téma s několika novými prvky: tentokrát bez použití ESP32, ale místo toho STM32. Vždy jsem chtěl psát o STM32, protože skládá celou rodinu 32bitových mikrokontrolérů vyráběných společností STMicroelectronics. Mám několik přátel, kteří používají tento čip mimo Brazílii. Mohou svědčit o úspěších tohoto evropského výrobního zařízení. Nejprve představím STM32 a také diskutuji o modulu LoRa Ra-01. Kromě toho budu diskutovat o programování STM32 v Arduino IDE.

Toto video vám ukáže vývojovou sadu STM32, která není určena pro programování v Arduinu, ale místo toho s jazykem C nebo těmi, které jsou původem ze STMicroelectronics. Pokud se nemýlím, existuje osm společností, které vyrábějí kompilátory pro STM32, což nám ukazuje, že ohledně tohoto čipu existuje značná globální kultura.

Zde vám chci vysvětlit, že STMicroelectronics je nejméně čtyřikrát větší než Microchip a vyrábí rodinu STM32. Skládá se z architektur od velmi malých čipů po STM32 F7, které považuji za „super silné“.

V naší sestavě používáme STM32 Maple Mini, který vypadá jako Arduino Nano. Je však mnohem silnější. Použijeme také Ai-Thinker Ra-01. Je oddělen od rádia LoRa, které bude komunikovat se STM32 prostřednictvím SPI (komunikace čipu Semtech LoRa).

Krok 1: Ukázka

V našem videu můžete na sestavě vidět, že máme STM32 Maple Mini připojený přes SPI k modulu Ra-01. Tato sestava přenáší data do našeho „milovaného“ESP32, který má vestavěný i2c displej, který zobrazuje balíčky. Vidíte, že příprava, odeslání a přijetí balíčku ESP32 i zobrazení na obrazovce zabere jen 81 milisekund. Pokud se vzdálenost zvětší a dojde ke změně softwaru, tato doba má tendenci se zvyšovat.

Našim cílem v této sestavě je ukázat STM32, což je jiný čip, odesílání dat ve standardním rádiu Lora. Je důležité si uvědomit, že existují dva různé hardwarové kusy, které hovoří prostřednictvím rádiového protokolu LoRa.

Krok 2: LoRa modul Ra-01

V zásadě zde máme čip Semtech LoRa s některými diskrétními komponentami na desce, včetně výstupu antény. Rozhraní je SPI. V tuto chvíli musíme nastolit otázku rychlosti čipu, která je nad 300 Kbps. Víme, že LoRa při této rychlosti nefunguje, protože se otáčí pouze při 37 K nebo méně. Proč? Chcete -li jít daleko, musíte snížit přenosovou rychlost. Je důležité si uvědomit, že rychlost není problémem LoRa, ale spíše jeho rozsahem. Frekvence tohoto zařízení je 433 MHz a vysílací výkon je přibližně 18 dBm s výkonem 3v3.

Krok 3: Maple Mini

Považuji to za zvláštnost týkající se STM32. Jaký je rozdíl mezi tímto a vývojovou sadou STMicroelectronics (ultra nízký výkon řady STM32 L4)? Tato sada je výkonnější, ale Maple Mini pracuje v Arduino IDE, což je mnohem snazší pro ty, kteří nejsou tak dobře informovaní o programování. Můžeme říci, že Maple Mini funguje jako jakési Arduino, s Flash 128 kB. Maple Mini má také 20 KB RAM, USB vstup, LED diody, tlačítka, vrchol pro 34 IO, plus 12 16bitových PWM a 9 12bitových analogových vstupů.

Krok 4: Připnutí

Zde je zobrazen Maple Mini Pinout.

Krok 5: Nainstalujte podporu pro 32bitové karty ARM

V Arduino IDE přejděte na Nástroje-> Board-> Board Manager…

V okně, které se otevře, vyhledejte Arduino SAM Boards a nainstalujte Arduino SAM Boards (32bitový ARM Cortex-M3)

Krok 6: Knihovna Lora

Nyní přejděte na Sketch-> Include Library-> Manage Libraries…

Vyhledejte LoRa a nainstalujte LoRa od Sandeep Mistry

Krok 7: SMT32 Arduino

Stáhněte si zip na

Rozbalte a zkopírujte složku do Documents / Arduino / hardware

Krok 8: Sestavení

Zde vidíte, jak jednoduché je naše schéma. Připojuji přes SPI modul Ai-Thinker (LoRa) k STM32.

Krok 9: Nastavení

Po stažení zdroje

kód, který je k dispozici na konci tohoto článku, pak přejdete k sestavení. Potom postupujte podle kroků na tomto obrázku.

Krok 10: Kód založený na odesílání a přijímání videa ESP32 LoRa

Zdrojový kód, který v tomto projektu používáme, je stejný, jaký jsme již použili v sestavě s ESP32, ve videu: ESP32 LoRa s Arduino IDE: Send and Receive TX RX, s jedinou výjimkou: nemá displej. Tato část i2C již byla odstraněna z kódu, který jsem stáhl níže. Chcete -li zjistit, jak tento kód funguje, jednoduše se podívejte na video.

Krok 11: Soubory

Stáhnout soubory:

PDF

INO