הולך מעבר להוריזון עם לורה RF1276: 12 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:16

מצאתי את משדר RF1276 לספק

הביצועים הבולטים ביותר מבחינת טווח האותות ואיכותם. בטיסה הראשונה שלי הצלחתי להגיע למרחק של 56 ק מ ברמת אות -70dB עם אנטנות קטנות באורך גל.

שלב 1: BOM (כתב חומרים)

1.

ARDUINO PRO Mini

2. מודול GPS של Ublox NEO-6M

3. חיישן לחץ ברומטרי BMP-085

4. מתאם כרטיס SD

5. LED 3 וואט

6. 2 סוללות 18650 2600mAh

7. ממיר מתח DC-DC באק

8. 2x RF1276 Tranceivers מאת appconwireless.com

שלב 2: חיבור חומרה

- חיישן BMP085 מחובר ל- A4 (SDA) ו- A5 (SCL)

- כרטיס SD מחובר ל- 10 (SS), 11 (MISO), 12 (MOSI), 13 (SCK)

- ה- GPS מחובר ל- 6 (TX), 7 (RX) - סידורי תוכנה

-RF1276 מחובר ל- TX-> RX, RX-> TX-חומרה טורית

- צג מתח הסוללה מחובר ל- A0 באמצעות מחלק מתח

-בקרת LED ON/OFF נעשית באמצעות N-FET (IRLZ44N), המחובר לסיכה 9 באמצעות נגד נפתח.

- פין 8 מחובר ל- RST (לאיפוס מיקרו -בקר מרחוק)

- הסוללה מחוברת ל- DC/DC buck המומר, אשר מוסדר להפלט 5V

שלב 3: אנטנות

מצאתי את אנטנת הדיפול הקיימת על

שידור אנטנת שוט וחוט בקצה המקבל נותן את התוצאות הטובות ביותר

שלב 4: תצורת RADIO

כדי ללכת על הטווח המרבי, צריך

להבין את הפיזיקה הבסיסית שמאחורי תקשורת הרדיו.

- הגדלת רוחב הפס מפחיתה את הרגישות (ולהיפך)

- הגברת רווח האנטנה מפחיתה את עוצמת השידור הנדרשת

-קו ראייה הוא חובה

בהתבסס על הכללים לעיל, בחרתי בפרמטרים הבאים עבור כלי RF:

- SF: 2048

- BW: 125kHz

- כוח TX: 7 (מקסימום)

- מהירות UART: 9600bps

הגדרות מעל ייתן 293bps בלבד, אך יאפשרו רגישות קבלת -135dB. זה אומר שאתה יכול לשדר מנות קטנות (כלומר קו רוחב או אורך) בערך. כל 2 שניות. אם אתה רוצה גם לשלוט מרחוק על האלקטרוניקה שלך, עליך להשאיר כלומר שנייה אחת להאזנה לפקודות הקרקע. כך שניתן להעביר את הנתונים כל 3 שניות.

שלב 5: הגדרת מודול

הקושחה דורשת גם את מודול ה- GPS

ו- RF1276 שיוגדרו ל- UART של 9600bps. ניתן לבצע תצורת GPS עם תוכנת u-blox U-Center.

הצג-> הודעות-> UBX-> CFG-> PRT-> Baudrate-> 9600. לאחר מכן, מקלט-> פעולה-> שמור תצורה.

ניתן לבצע תצורה של RF1276 עם כלי RF1276.

שלב 6: תוכנת תוכנה

הקושחה תעשה:

- עקוב אחר הלחץ האטמוספרי והטמפרטורה

- מעקב אחר מתח הסוללה

- לכידת מגוון ערכי GPS

- רשום את כל הנתונים לכרטיס SD

- העברת כל הנתונים

קושחה מאפשרת את אפשרויות השלט הרחוק הבאות:

- אפס את המודול

- הפעל/כבה את הנורית

- עדכן מונה פנימי לאחר קבלת חבילת פינג מהאדמה

גם קורא כרטיסי ה- SD וגם חיישן הלחץ BMP מתוכנתים לפעולה עמידה בפני תקלות. כישלון של אחד מהם לא יקרוס את המודול.

שלב 7: הגדרת טיסה

חיברתי את המטען לבלון.

משקל המטען מעט מעל 300 גרם. הבלון כבד יותר - כ. 1 ק"ג. מילאתי אותו עם 2 קוב של הליום ובכך נתתי 700 גרם של מעלית חופשית. ניפחתי אותו להתפוצץ במהירות של 1.5 ק"מ (85% מהנפח).

שלב 8: תוצאות

הבלון הגיע לגובה 4.6 ק מ ו

מרחק של 56 ק"מ. הוא נסע במהירות של 40 קמ"ש מעל עיר ענקית ונחת אי שם בביצה. הוא פרץ רק ב -4.6 ק"מ, כך שעוצמת המתיחות שלו הייתה טובה פי 3 ממה שהערכתי בתחילה.

לא שחזרתי את המטען מכיוון שלא יכולתי לנהוג ולהתמקד במעקב אחר הטלמטריה בזמן אמת בלבד.

תפסתי את המנות האחרונות כשהבלון היה בערך. גובה 1 ק מ. זה כאשר זה חרג מהאופק.

שלב 9: נתוני טיסה

אספתי עוד הרבה פרמטרים, אבל

אלה הנוספים הם GPS בעיקר. מסלול הטיסה המשוחזר מסופק בתמונה למעלה, והנה נתוני החיישן הפנימיים.

שלב 10: מסקנות

RF1276 בהחלט יוצא מן הכלל

מַקמָשׁ. לא בדקתי טוב יותר מזה. כשהוא עף מעל עיר ענקית (מצב הפרעות גבוה) ברוחות כבדות עם תנוחת אנטנה לא יציבה, היא הצליחה לספק רמת אות -70dB במרחק של 56 ק"מ כשהיא 1 ק"מ מעל פני הקרקע, וכך השארת תקציב קישור של -65dB! (מגבלת הרגישות המוגדרת שלו הייתה -135dB). אם זה לא היה מאחורי האופק (או אם הייתי גבוה יותר - כלומר על איזו גבעה או מגדל טלקו) יכולתי לתפוס את מיקום הנחיתה שלו. או לחילופין, אם הבלון לא התפוצץ, יכולתי להגיע פעמיים או לחתוך את המרחק!