רדיו LoRa Ra-01 עם STM32 ו- ESP32: 11 שלבים

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

מכיוון שזהו נושא פופולרי בקרב הבאים אחרי הפוסטים שלי, החלטתי לדבר על LoRa היום. עם זאת, אני עומד לדון בנושא עם כמה אלמנטים חדשים: הפעם מבלי להשתמש ב- ESP32, אלא ב- STM32 במקום זאת. תמיד רציתי לפרסם על STM32, מכיוון שהוא מרכיב משפחה שלמה של מיקרו-בקרי 32 סיביות המיוצרים על ידי STMicroelectronics. יש לי כמה חברים שמשתמשים בשבב הזה מחוץ לברזיל. הם יכולים להעיד על הצלחותיו של מכשיר הייצור האירופי הזה. ראשית, אני עומד להציג את STM32, וגם לדון במודול LoRa Ra-01. בנוסף, אדון בתכנות ה- STM32 ב- Arduino IDE.

סרטון זה יראה לכם ערכת פיתוח STM32 שאינה מיועדת לתכנות בארדואינו, אלא במקום זאת בשפת C או כאלה שמקורם ב- STMicroelectronics. אם אני לא טועה, יש שמונה חברות המייצרות מהדרים ל STM32, מה שמראה לנו שיש תרבות עולמית לא מבוטלת בנוגע לשבב הזה.

אני רוצה להסביר לך כאן ש- STMicroelectronics גדול פי ארבע לפחות מ- Microchip, והוא מייצר את משפחת STM32. הוא מורכב מארכיטקטורות החל משבבים קטנים מאוד ועד ל- STM32 F7, שלדעתי הוא "סופר עוצמתי".

בהרכבה שלנו אנו משתמשים ב- STM32 מייפל מיני, שנראה כמו ננו ארדואינו. עם זאת, הוא הרבה יותר חזק. נשתמש גם ב- Ai-Thinker Ra-01. הוא נפרד מרדיו LoRa, שיתקשר עם STM32 באמצעות SPI (התקשורת של שבב Semtech LoRa).

שלב 1: הפגנה

בסרטון שלנו אתה יכול לראות במכלול שיש לנו את ה- STM32 Maple Mini המחובר באמצעות SPI למודול Ra-01. מכלול זה מעביר את הנתונים ל- ESP32 ה"אהוב "שלנו, בעל תצוגת i2c מוטבעת המציגה את החבילות. אתה יכול לראות שזה לוקח רק 81 מילי שניות להכנה, שליחה וקבלה של החבילה על ידי ה- ESP32, כמו גם לתצוגה על המסך. אם המרחק גדל, וחל שינוי בתוכנה, הזמן הזה נוטה להתגבר.

המטרה שלנו עם מכלול זה היא להציג את STM32, שהוא שבב אחר, ושולח נתונים ברדיו הסטנדרטי של לורה. חשוב לזכור כי ישנם שני חלקים שונים של חומרה המדברים באמצעות פרוטוקול רדיו LoRa.

שלב 2: מודול LoRa Ra-01

בעיקרון, יש לנו כאן את שבב Semtech LoRa, עם כמה רכיבים נפרדים על הלוח, כולל פלט אנטנה. הממשק הוא SPI. בשלב זה עלינו להעלות את שאלת מהירות השבבים, שהיא מעל 300Kbps. אנו יודעים כי LoRa אינו מתפקד במהירות זו, מכיוון שהוא מסתובב רק ב- 37K או פחות. למה? כדי להגיע רחוק, עליך להוריד את קצב הסיביות. חשוב לזכור שמהירות אינה דאגה של LoRa, אלא היקפה. התדירות של מכשיר זה היא 433MHz, והספק השידור הוא בערך 18 dBm, עם הספק של 3v3.

שלב 3: מייפל מיני

אני חושב שזה מיוחד בנוגע ל STM32. מה ההבדל בין זה לבין ערכת הפיתוח של STMicroelectronics (הספק נמוך במיוחד מסדרת STM32 L4)? הערכה חזקה יותר, אך ה- Maple Mini פועל ב- Arduino IDE, מה שמקל מאוד על מי שאינו בקיא בתכנות. אנו יכולים לומר כי מייפל מיני מתפקד כמו סוג של Arduino, עם פלאש של 128 KB. ל- Maple Mini יש גם 20 KB של זיכרון RAM, כניסת USB, נוריות, כפתורים, גולת הכותרת עבור 34 IOs שלו, בתוספת 12 16-bit PWM ו- 9 כניסות אנלוגיות של 12 סיביות.

שלב 4: הצמדה

כאן מוצג ה- Mini Pinout של מייפל.

שלב 5: התקן תמיכה בכרטיסי ARM 32bit

ב- IDE של Arduino, עבור אל כלים-> לוח-> מנהל לוח …

בחלון שנפתח, חפש לוחות SAM של Arduino והתקן לוחות Arduino SAM (32 סיביות ARM Cortex-M3)

שלב 6: ספריית לורה

כעת עבור אל סקיצה-> כלול ספרייה-> נהל ספריות …

חפש את LoRa והתקן את LoRa על ידי Sandeep Mistry

שלב 7: SMT32 Arduino

הורד את ה- zip בכתובת

לפתוח ולהעתיק את התיקייה ל- Documents / Arduino / hardware

שלב 8: הרכבה

כאן תוכלו לראות עד כמה התכנית שלנו פשוטה. אני מתחבר באמצעות SPI את מודול Ai-Thinker (LoRa) ל- STM32.

שלב 9: הגדרות

לאחר הורדת המקור

קוד, הזמין בסוף מאמר זה, לאחר מכן אתה עובר לבנייה. לאחר מכן, בצע את השלבים שבתמונה זו.

שלב 10: קוד המבוסס על ESP32 LoRa שליחה וקבלה של וידאו

קוד המקור בו אנו משתמשים בפרויקט זה זהה שכבר השתמשנו בו במכלול עם ESP32, בסרטון: ESP32 LoRa עם Arduino IDE: Send and Receive TX RX, למעט יוצא מן הכלל: אין לו את התצוגה. חלק זה של i2C כבר הוסר מהקוד שהורדתי למטה. כדי לברר כיצד קוד זה פועל, צפה בסרטון.

שלב 11: קבצים

הורד את הקבצים:

PDF

INO