MELANJUTKAN HORIZON DENGAN LoRa RF1276: 12 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:57

Saya telah menemukan RF1276 Transceiver untuk dikirimkan

kinerja paling luar biasa dalam hal jangkauan dan kualitas sinyal. Pada penerbangan pertama saya, saya dapat mencapai jarak 56km pada level sinyal -70dB dengan antena seperempat panjang gelombang kecil.

Langkah 1: BOM (Bill of Material)

1.

ARDUINO PRO Mini

2. Modul GPS Ublox NEO-6M

3. Sensor tekanan barometrik BMP-085

4. Adaptor Kartu SD

5. LED 3Watt

6. Baterai 2x 18650 2600mAh

7. Konverter tegangan DC-DC

8. 2x RF1276 Transceiver dari appconwireless.com

Langkah 2: KONEKTIVITAS PERANGKAT KERAS

- Sensor BMP085 terhubung ke A4 (SDA) dan A5 (SCL)

- Kartu SD terhubung ke 10(SS), 11(MISO), 12(MOSI), 13(SCK)

- GPS terhubung ke 6(TX), 7(RX) – serial perangkat lunak

- RF1276 terhubung ke TX->RX, RX->TX - serial perangkat keras

- Monitor tegangan baterai terhubung ke A0 melalui pembagi tegangan

- Kontrol LED ON/OFF dilakukan melalui N-FET (IRLZ44N), yang terhubung ke pin 9 melalui resistor pull-down.

- Pin 8 terhubung ke RST (untuk reset mikrokontroler jarak jauh)

- Baterai terhubung ke DC/DC buck dikonversi, yang diatur untuk output 5V

Langkah 3: ANTENA

Saya telah menemukan antena dipol di

Mengirimkan ujung dan antena cambuk kawat di ujung penerima memberikan hasil terbaik

Langkah 4: Konfigurasi RADIO

Untuk mencapai jangkauan maksimum, seseorang harus

memahami fisika dasar di balik komunikasi radio.

- Meningkatkan bandwidth mengurangi sensitivitas (dan sebaliknya)

- Meningkatkan penguatan antena mengurangi daya pancar yang dibutuhkan

- Garis pandang adalah suatu keharusan

Berdasarkan aturan di atas, saya telah memilih parameter berikut untuk alat RF:

- SF: 2048

- BW: 125kHz

- Daya TX: 7 (maks.)

- Kecepatan UART: 9600bps

Pengaturan di atas hanya akan memberikan 293bps, tetapi akan mengaktifkan sensitivitas penerimaan -135dB. Itu berarti Anda dapat mengirimkan paket kecil (yaitu garis lintang atau garis bujur) kira-kira. setiap 2 detik. Jika Anda juga ingin mengontrol elektronik Anda dari jarak jauh, Anda harus memberikan waktu 1 detik untuk mendengarkan perintah ground. Sehingga data dapat ditransmisikan setiap 3 detik.

Langkah 5: KONFIGURASI MODUL

Firmware membutuhkan kedua modul GPS

dan RF1276 dikonfigurasi untuk UART 9600bps. Konfigurasi GPS dapat dilakukan dengan software u-blox U-Center.

Lihat->Pesan->UBX->CFG->PRT->Baudrate->9600. Kemudian, Penerima-> Tindakan-> Simpan konfigurasi.

Konfigurasi RF1276 dapat dibuat dengan Alat RF1276.

Langkah 6: PERANGKAT LUNAK

Firmware akan:

- Pantau tekanan dan suhu atmosfer

- Memantau tegangan baterai

- Tangkap berbagai nilai GPS

- Log semua data ke kartu SD

- Kirim semua data

Firmware mengaktifkan opsi kendali jarak jauh berikut:

- setel ulang modul

- nyalakan / matikan led

- perbarui penghitung internal setelah menerima paket ping dari tanah

Pembaca kartu SD dan sensor tekanan BMP diprogram untuk pengoperasian yang toleran terhadap kesalahan. Kegagalan salah satu dari itu tidak akan merusak modul.

Langkah 7: PENYIAPAN PENERBANGAN

Saya telah menghubungkan muatan ke balon.

Berat muatan sedikit di atas 300g. Balon lebih berat – kira-kira. 1kg. Saya telah mengisinya dengan 2 meter kubik helium sehingga memberikan 700g free-lift. Saya telah menggelembungkannya hingga meledak pada 1,5 km (85% volume).

Langkah 8: HASIL

Balon telah mencapai ketinggian 4,6 km dan

jarak 56km. Ia melaju dengan kecepatan 40 km/jam di atas kota besar dan telah mendarat di suatu tempat di rawa-rawa. Itu hanya meledak pada 4,6 km, jadi kekuatan tariknya 3 kali lebih baik dari yang saya perkirakan sebelumnya.

Saya tidak memulihkan muatan karena saya tidak dapat mengemudi dan fokus pada pemantauan telemetri waktu nyata saja.

Saya telah menangkap paket terakhir ketika balon berada di sekitar. ketinggian 1km. Ini adalah ketika itu melampaui cakrawala.

Langkah 9: DATA PENERBANGAN

Saya telah mengumpulkan lebih banyak parameter, tapi

ekstra-yang terutama adalah GPS. Jalur penerbangan yang direkonstruksi disediakan pada gambar di atas, dan inilah data sensor internal.

Langkah 10: KESIMPULAN

RF1276 jelas merupakan yang luar biasa

pemancar. Saya belum menguji yang lebih baik dari yang ini. Terbang di atas kota besar (kondisi interferensi tinggi) dalam angin kencang dengan posisi antena yang tidak stabil mampu mengirimkan level sinyal -70dB pada jarak 56km menjadi 1km di atas tanah, sehingga menyisakan anggaran tautan -65dB! (batas sensitivitas yang dikonfigurasi adalah -135dB). Andai saja ia tidak berada di balik cakrawala (atau jika saya lebih tinggi – yaitu di bukit atau menara telekomunikasi) saya dapat menangkap lokasi pendaratannya. Atau, sebagai alternatif, jika balon tidak meledak, saya bisa mencapai jarak dua kali atau tiga kali lipat!