با LORA RF1276: 12 مرحله فراتر از افق حرکت کنید

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:56

من فرستنده RF1276 را برای تحویل یافتم

برجسته ترین عملکرد از نظر محدوده و کیفیت سیگنال. در اولین پروازم توانستم با آنتن های کوچک یک چهارم طول موج به 56 کیلومتر در سطح سیگنال -70dB برسم.

مرحله 1: BOM (بیل مواد)

1.

مینی ARDUINO PRO

2. ماژول GPS Ublox NEO-6M

3. سنسور فشار فشارسنج BMP-085

4. آداپتور کارت SD

5. LED 3 وات

6. باتری 2x 18650 2600mAh

7. مبدل ولتاژ باک DC-DC

8. 2 برابر RF1276 Tranceivers از appconwireless.com

مرحله 2: اتصال سخت افزار

- سنسور BMP085 به A4 (SDA) و A5 (SCL) متصل است

- کارت SD به 10 (SS) ، 11 (MISO) ، 12 (MOSI) ، 13 (SCK) متصل است

- GPS به 6 (TX) ، 7 (RX) متصل است - سریال نرم افزار

-RF1276 به سریال سخت افزاری TX-> RX ، RX-> TX متصل است

- مانیتور ولتاژ باتری از طریق تقسیم ولتاژ به A0 متصل می شود

-کنترل روشن/خاموش LED از طریق N-FET (IRLZ44N) انجام می شود که از طریق مقاومت کششی به پین 9 متصل می شود.

- پین 8 به RST متصل است (برای تنظیم مجدد میکروکنترلر از راه دور)

- باتری متصل به باک DC/DC تبدیل شده است ، که برای خروجی 5V تنظیم می شود

مرحله 3: آنتن ها

آن آنتن دوقطبی را روی آن پیدا کردم

انتن انتهای انتهایی و سیم کشی در قسمت دریافت کننده بهترین نتایج را می دهد

مرحله 4: پیکربندی RADIO

برای رسیدن به حداکثر محدوده ، باید

درک فیزیک اساسی پشت ارتباطات رادیویی

- افزایش پهنای باند حساسیت را کاهش می دهد (و بالعکس)

- افزایش بهره وری آنتن ، قدرت انتقال مورد نیاز را کاهش می دهد

-داشتن خط دید ضروری است

بر اساس قوانین فوق ، پارامترهای زیر را برای ابزار RF انتخاب کرده ام:

- SF: 2048

- BW: 125 کیلوهرتز

- قدرت TX: 7 (حداکثر)

- سرعت UART: 9600bps

تنظیمات فوق فقط 293bps می دهد ، اما حساسیت دریافت -135dB را فعال می کند. این بدان معناست که می توانید بسته های کوچک (یعنی عرض یا طول جغرافیایی) را تقریباً ارسال کنید. هر 2 ثانیه اگر می خواهید لوازم الکترونیکی خود را از راه دور کنترل کنید ، باید 1 ثانیه را برای گوش دادن به دستورات زمینی ترک کنید. بنابراین داده ها می توانند هر 3 ثانیه منتقل شوند.

مرحله 5: پیکربندی ماژول

سیستم عامل به هر دو ماژول GPS نیاز دارد

و RF1276 برای 9600bps UART پیکربندی شود. پیکربندی GPS را می توان با نرم افزار u-blox U-Center انجام داد.

View-> Messages-> UBX-> CFG-> PRT-> Baudrate-> 9600. سپس،

گیرنده-> اقدام-> ذخیره تنظیمات.

پیکربندی RF1276 را می توان با ابزار RF1276 انجام داد.

مرحله 6: FIRMWARE

سیستم عامل:

- نظارت بر فشار و دمای هوا

- نظارت بر ولتاژ باتری

- ضبط انواع مقادیر GPS

- ورود تمام داده ها به کارت SD

- انتقال تمام داده ها

سیستم عامل گزینه های کنترل از راه دور زیر را فعال می کند:

- ماژول را ریست کنید

- LED را روشن/خاموش کنید

- به روزرسانی شمارنده داخلی پس از دریافت بسته پینگ از روی زمین

کارت خوان SD و سنسور فشار BMP برای عملکرد مقاوم در برابر خطا برنامه ریزی شده است. خرابی یکی از آنها باعث خرابی ماژول نمی شود.

مرحله 7: تنظیم پرواز

بار را به بالن وصل کرده ام.

وزن بار کمی بالاتر از 300 گرم است. بالون سنگین تر است - تقریبا. 1 کیلوگرم. من آن را با 2 متر مکعب هلیوم پر کرده ام ، بنابراین 700 گرم بالابر رایگان می دهم. من آن را باد کرده تا در 1.5 کیلومتر (85 درصد حجم) منفجر شود.

مرحله 8: نتایج

این بالون به ارتفاع 4.6 کیلومتری رسیده و

فاصله 56 کیلومتر این هواپیما با سرعت 40 کیلومتر در ساعت بر فراز یک شهر بزرگ حرکت می کرد و در جایی در مردابی فرود آمد. این هواپیما تنها در 4.6 کیلومتر منفجر شده است ، بنابراین استحکام کششی آن 3 برابر بهتر از آنچه در ابتدا تخمین زده بودم بود.

من بار را بازیابی نکردم زیرا نمی توانستم رانندگی کنم و تنها بر نظارت بر دورسنجی زمان واقعی تمرکز کنم.

من آخرین بسته ها را زمانی که بادکنک تقریباً نزدیک بود گرفتم. ارتفاع 1 کیلومتر این زمانی است که از افق فراتر رفت.

مرحله 9: داده های پرواز

من پارامترهای بیشتری را جمع آوری کرده ام ، اما

آنهایی که اضافی هستند عمدتا GPS هستند. مسیر پرواز بازسازی شده در تصویر بالا ارائه شده است ، و در اینجا اطلاعات سنسور داخلی وجود دارد.

مرحله 10: نتیجه گیری

RF1276 قطعاً یک برجسته است

فرستنده گیرنده من بهتر از این یکی را آزمایش نکرده ام. با پرواز بر فراز شهر عظیم (شرایط تداخل زیاد) در بادهای شدید با موقعیت آنتن ناپایدار ، توانست سطح سیگنال 70 دسی بل را در فاصله 56 کیلومتری 1 کیلومتری از سطح زمین ارائه دهد ، بنابراین بودجه پیوند 65 دسی بل را باقی می گذارد! (حد حساسیت پیکربندی شده آن -135dB بود). اگر فقط پشت افق نمی رفت (یا اگر من بالاتر بودم - یعنی روی تپه یا برج مخابراتی) می توانستم محل فرود آن را تصرف کنم. یا ، متناوباً ، اگر بادکنک نمی ترکید ، می توانستم دو یا سه برابر مسافت را طی کنم!