สารบัญ:

ก้าวข้ามขอบฟ้าด้วย LoRa RF1276: 12 ขั้นตอน
ก้าวข้ามขอบฟ้าด้วย LoRa RF1276: 12 ขั้นตอน

วีดีโอ: ก้าวข้ามขอบฟ้าด้วย LoRa RF1276: 12 ขั้นตอน

วีดีโอ: ก้าวข้ามขอบฟ้าด้วย LoRa RF1276: 12 ขั้นตอน
วีดีโอ: ทำวันนี้ให้ดีที่สุด(ปรายหวัง) บ.เบิ้ล สามร้อย x อ.ไข่ มาลีฮวนน่า (Official MV) 2024, กรกฎาคม
Anonim
ก้าวข้ามขอบฟ้าด้วย LoRa RF1276
ก้าวข้ามขอบฟ้าด้วย LoRa RF1276

ฉันพบเครื่องรับส่งสัญญาณ RF1276 เพื่อส่งมอบ

ประสิทธิภาพที่โดดเด่นที่สุดในแง่ของช่วงสัญญาณและคุณภาพ ในเที่ยวบินแรกของฉัน ฉันสามารถไปถึงระยะทาง 56 กม. ที่ระดับสัญญาณ -70dB ด้วยเสาอากาศความยาวคลื่นหนึ่งในสี่ส่วน

ขั้นตอนที่ 1: BOM (รายการวัสดุ)

1.

ARDUINO PRO มินิ

2. โมดูล GPS Ublox NEO-6M

3. BMP-085 เซ็นเซอร์ความดันบรรยากาศ

4. อะแดปเตอร์การ์ด SD

5. ไฟ LED 3 วัตต์

6. แบตเตอรี่ 2x18650 2600mAh 2 ก้อน

7. ตัวแปลงแรงดันไฟฟ้าบั๊ก DC-DC

8. 2x RF1276 Tranceivers จาก appconwireless.com

ขั้นตอนที่ 2: การเชื่อมต่อฮาร์ดแวร์

การเชื่อมต่อฮาร์ดแวร์
การเชื่อมต่อฮาร์ดแวร์
การเชื่อมต่อฮาร์ดแวร์
การเชื่อมต่อฮาร์ดแวร์

- เซ็นเซอร์ BMP085 เชื่อมต่อกับ A4 (SDA) และ A5 (SCL)

- การ์ด SD เชื่อมต่อกับ 10(SS), 11(MISO), 12(MOSI), 13(SCK)

- GPS เชื่อมต่อกับ 6(TX), 7(RX) – ซอฟต์แวร์ serial

- RF1276 เชื่อมต่อกับ TX->RX, RX->TX - ฮาร์ดแวร์ซีเรียล

- จอภาพแรงดันแบตเตอรี่เชื่อมต่อกับ A0 ผ่านตัวแบ่งแรงดัน

- การควบคุมการเปิด/ปิด LED ทำได้ผ่าน N-FET (IRLZ44N) ซึ่งเชื่อมต่อกับพิน 9 ผ่านตัวต้านทานแบบดึงลง

- Pin 8 เชื่อมต่อกับ RST (สำหรับการรีเซ็ตไมโครคอนโทรลเลอร์ระยะไกล)

- แบตเตอรี่เชื่อมต่อกับบั๊ก DC/DC ที่แปลงแล้ว ซึ่งควบคุมสำหรับเอาต์พุต 5V

ขั้นตอนที่ 3: เสาอากาศ

เสาอากาศ
เสาอากาศ
เสาอากาศ
เสาอากาศ

ฉันพบว่าเสาอากาศไดโพลบน

ปลายสายส่งและสายอากาศแส้ที่ปลายรับให้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุด

ขั้นตอนที่ 4: การกำหนดค่าวิทยุ

หากต้องการไปให้ถึงช่วงสูงสุด เราต้อง

เข้าใจฟิสิกส์พื้นฐานเบื้องหลังการสื่อสารทางวิทยุ

- การเพิ่มแบนด์วิดธ์จะลดความไว (และในทางกลับกัน)

- การเพิ่มเสาอากาศขยายช่วยลดกำลังส่งที่ต้องการ

- สายตาเป็นสิ่งที่จำเป็น

ตามกฎข้างต้น ฉันได้เลือกพารามิเตอร์ต่อไปนี้สำหรับเครื่องมือ RF:

- เอสเอฟ: 2048

- BW: 125kHz

- TX Power: 7 (สูงสุด)

- ความเร็ว UART: 9600bps

การตั้งค่าข้างต้นจะให้เพียง 293bps แต่จะเปิดใช้งาน -135dB รับความไว นั่นหมายความว่าคุณสามารถส่งแพ็กเก็ตขนาดเล็ก (เช่น ละติจูดหรือลองจิจูด) ได้ประมาณ ทุกๆ 2 วินาที หากคุณต้องการควบคุมอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ของคุณจากระยะไกลด้วย คุณต้องปล่อยเวลา 1 วินาทีเพื่อฟังคำสั่งภาคพื้นดิน ดังนั้นข้อมูลสามารถส่งได้ทุกๆ 3 วินาที

ขั้นตอนที่ 5: การกำหนดค่าโมดูล

การกำหนดค่าโมดูล
การกำหนดค่าโมดูล

เฟิร์มแวร์ต้องใช้ทั้งโมดูล GPS

และ RF1276 ที่จะกำหนดค่าสำหรับ 9600bps UART การกำหนดค่า GPS สามารถทำได้ด้วยซอฟต์แวร์ u-blox U-Center

ดู->ข้อความ->UBX->CFG->PRT->Baudrate->9600. แล้ว, ผู้รับ -> การกระทำ -> บันทึกการกำหนดค่า

การกำหนดค่า RF1276 สามารถทำได้ด้วยเครื่องมือ RF1276

ขั้นตอนที่ 6: เฟิร์มแวร์

เฟิร์มแวร์จะ:

- ตรวจสอบความดันบรรยากาศและอุณหภูมิ

- ตรวจสอบแรงดันแบตเตอรี่

- บันทึกค่า GPS ที่หลากหลาย

- บันทึกข้อมูลทั้งหมดลงในการ์ด SD

- ส่งข้อมูลทั้งหมด

เฟิร์มแวร์เปิดใช้งานตัวเลือกการควบคุมระยะไกลดังต่อไปนี้:

- รีเซ็ตโมดูล

- เปิด/ปิดไฟ LED

- อัปเดตตัวนับภายในหลังจากได้รับแพ็กเก็ต ping จากพื้นดิน

ทั้งเครื่องอ่านการ์ด SD และเซ็นเซอร์ความดัน BMP ได้รับการตั้งโปรแกรมไว้สำหรับการทำงานที่ทนต่อข้อผิดพลาด ความล้มเหลวอย่างใดอย่างหนึ่งจะไม่ทำให้โมดูลเสียหาย

ขั้นตอนที่ 7: การตั้งค่าเที่ยวบิน

การตั้งค่าเที่ยวบิน
การตั้งค่าเที่ยวบิน

ฉันได้ต่อน้ำหนักบรรทุกเข้ากับบอลลูนแล้ว

น้ำหนักบรรทุกสูงกว่า 300 กรัมเล็กน้อย บอลลูนหนักกว่า – ประมาณ. 1กก. ฉันเติมฮีเลียมไป 2 ลูกบาศก์เมตรแล้วทำให้ยกฟรี 700 กรัม ฉันพองลมจนระเบิดที่ 1.5 กม. (85% ของปริมาตร)

ขั้นตอนที่ 8: ผลลัพธ์

ผลลัพธ์
ผลลัพธ์

บอลลูนมีความสูงถึง 4.6 กม. และ

ระยะทาง 56 กม. มันกำลังเดินทางด้วยความเร็ว 40 กม./ชม. ทั่วเมืองใหญ่และได้ลงจอดที่ไหนสักแห่งในป่าพรุ มันระเบิดได้เพียง 4.6 กม. ดังนั้นความต้านทานแรงดึงของมันจึงดีกว่าที่ฉันคาดไว้ 3 เท่าในตอนแรก

ฉันไม่ได้กู้คืนเพย์โหลดเนื่องจากฉันไม่สามารถขับรถและมุ่งเน้นไปที่การตรวจสอบการวัดทางไกลแบบเรียลไทม์เพียงอย่างเดียว

ฉันได้จับแพ็คเก็ตสุดท้ายเมื่อบอลลูนอยู่ที่ประมาณ ความสูง 1 กม. นี่คือเมื่อมันไปไกลเกินขอบฟ้า

ขั้นตอนที่ 9: FLIGHT DATA

ข้อมูลเที่ยวบิน
ข้อมูลเที่ยวบิน

ฉันได้รวบรวมพารามิเตอร์เพิ่มเติมมากมาย แต่

สิ่งพิเศษเหล่านั้นคือ GPS เป็นหลัก เส้นทางการบินที่สร้างขึ้นใหม่มีอยู่ในภาพด้านบน และนี่คือข้อมูลเซ็นเซอร์ภายใน

ขั้นตอนที่ 10: บทสรุป

RF1276 โดดเด่นอย่างแน่นอน

ตัวรับส่งสัญญาณ ฉันไม่ได้ทดสอบอะไรที่ดีกว่านี้ บินอยู่เหนือเมืองใหญ่ (สภาพการรบกวนสูง) ในลมแรงที่มีตำแหน่งเสาอากาศไม่เสถียร มันสามารถส่งสัญญาณระดับ -70dB ที่ระยะทาง 56 กม. ซึ่งอยู่เหนือพื้นดิน 1 กม. ดังนั้นจึงเหลืองบประมาณลิงก์ -65dB! (ขีดจำกัดความไวที่กำหนดค่าไว้คือ -135dB) ถ้ามันไม่ได้ไปหลังขอบฟ้า (หรือถ้าฉันอยู่สูงกว่า – เช่นบนเนินเขาหรือหอคอยโทรคมนาคม) ฉันสามารถจับภาพตำแหน่งที่ลงจอดได้ หรืออีกทางหนึ่ง ถ้าบอลลูนไม่แตก ฉันอาจจะไปถึงสองครั้งหรือทวนระยะทางก็ได้!

แนะนำ: