ODLAZAKOZ HORIZONTA S LoRom RF1276: 12 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:36

Našao sam RF1276 primopredajnik za isporuku

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

1. korak: BOM (Bill of Materials)

1.

ARDUINO PRO Mini

2. GPS modul Ublox NEO-6M

3. BMP-085 barometarski osjetnik tlaka

4. Adapter za SD karticu

5. LED dioda od 3W

6. 2x 18650 baterije od 2600mAh

7. Pretvarač napona u istosmjernom-istosmjernom naponu

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

Korak 2: POVEZANOST HARDVERA

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

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

- GPS je spojen 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 putem 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 pretvarač istosmjernog/istosmjernog napona, koji je reguliran za izlaz 5 V

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 bi se postigao maksimalni raspon, mora se

razumjeti osnovnu fiziku iza radijske komunikacije.

- Povećanje propusnosti smanjuje osjetljivost (i obrnuto)

- Povećanje pojačanja antene smanjuje potrebnu snagu odašiljanja

-Vidljivost je neophodna

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

- SF: 2048

- NM: 125kHz

- 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. Zemljopisnu 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

Firmware zahtijeva i GPS modul

i RF1276 konfigurirati za 9600bps UART. GPS konfiguracija može se izvesti u-blox U-Center softverom.

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

Konfiguracija RF1276 može se izvršiti pomoću alata RF1276.

Korak 6: FIRMER

Firmware će:

- Pratite atmosferski tlak i temperaturu

- Pratite napon baterije

- Snimite različite GPS vrijednosti

- Zabilježite sve podatke na SD karticu

- Prijenos svih podataka

Firmware omogućuje sljedeće mogućnosti daljinskog upravljanja:

- resetirajte modul

- uključite/isključite LED

- ažurirajte unutarnji brojač nakon što primite ping paket sa zemlje

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

Korak 7: POSTAVLJANJE LETA

Priključio sam teret na balon.

Nosivost je nešto iznad 300 g. Balon je teži - cca. 1 kg. Napunio sam ga s 2 kubična metra helija i tako dobio 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. Puknuo je samo na 4,6 km, pa mu je vlačna čvrstoća bila 3 puta bolja nego što sam prvotno procijenio.

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

Zadnje sam pakete snimio kad je balon bio na cca. 1 km nadmorske visine. To je kad je izašlo izvan horizonta.

Korak 9: PODACI O LETU

Prikupio sam još mnogo parametara, ali

oni dodatni su uglavnom GPS. Rekonstruirana putanja leta prikazana je na gornjoj slici, a ovdje su podaci unutarnjeg senzora.

Korak 10: ZAKLJUČCI

RF1276 je definitivno izvanredan

primopredajnik. Nisam testirao ništa bolje od ovog. Leteći iznad ogromnog grada (stanje visokih smetnji) pri jakim vjetrovima s nestabilnim položajem antene, mogao je isporučiti -70dB razinu signala na udaljenosti od 56 km koja je 1 km iznad zemlje, ostavljajući tako -65dB proračuna veze! (njegova konfigurirana granica osjetljivosti bila je -135dB). Da samo nije otišlo iza horizonta (ili da sam bio viši - tj. Na nekom brdu ili telekomunikacijskom tornju) mogao bih uhvatiti njegovo mjesto slijetanja. Ili, alternativno, da balon nije pukao, mogao sam dosegnuti dvaput ili tri puta veću udaljenost!