Lora

Lora Radio

Uusi radio on tullut markkinnoille: LoRa radio eli Low Power radio
Minä löysin E32-TTL-100 radion, joka toimii sarjaliikenteellä, ei toimi SPI- eikä I2C - tekniikalla., kuten aikaisemmat LoRa-radiot.

Lora radio toimii pienellä teholla ja kuitenkin melko pitkän matkaa.

Se on melko hidas radio verrattuna vaikka Bluetooth radioon.
Useimmiten sen radion tiedonsiirto on 2400 bps ja yhden kerran datamäärä on 58 byteä.
Enemmän dataa (512 byteä) voi lähettää kerralla, mutta prosessori palastelee lähetyksen 58 byten kokoisiksi.
Virta 600mA maksimi lähetysteholla
Virta 14.5mA kun vastaanotetaan.
Virta 30uA, kun ollaan virran säästötilassa.
Herkkyys -130dbm nopeudella 300bps

Sellainen radio löytyy vaikka AliExpress-sivustolta.
Myös https://www.banggood.com/433MHz-Wireless-Transceiver-Module-p-1172989.html?utm_source=google&utm_medium=cpc_elc&utm_campaign=ds-elc2-new-eu-pc&utm_content=mandy&gclid=Cj0KCQjwgOzdBRDlARIsAJ6_HNnerrVq282EDZ2aIyeBRaXhcOFMPXKL8YblJqRUdo-zLIMkIfSYiA4aAtQREALw_wcB Banggod sivuilta löytyy LoRa ( 10.65USD)

Se toimi 433MHz taajuusalueella ja 2.3- 5 voltilla, liitäntä on TTL-tyyppinen sarjaliikenne ja se sopii erittäin hyvin
minun PIC-prosessorieni kanssa.
Se sopii myös PC:n sarkaliikenteen kanssa, jos PC:n laittaa USB/Serial-adapterin

LoraImg3.jpg

Tässä on kuva LoRa-radiosta. Huomaa, että antenni pitää tilata erikseen.

Teho: 1W ( tai pienempi)
Etäisyys: 8000m ( ei ole vielä kokeiltu, kun ei tarvita)
Antenni SMA-K liitin (173 mm pitkä antenni) tai 433 MHz SMA-antenni
Mitat: 24x43mm
Radion vakio radion tiedonsiirtonopeus 2400 bps (0.3,1.2,2.4,4.8,9.6,19.2Kbps)
UART-liitännän nopeus: 9600 bps (1200 - 115200)
Toimintalämpötila -40 - +85℃

LoraImg2.jpg

Tässä on Lora-radion kytkentä
LoRa radio perustuu SX1278 prosessoriin SX1278, joka on SEMTECHin valmistma.
LoRan valmistajakin myy tätä tuotetta, mutta vain kahden kappaleen erissä http://www.cdebyte.com/en/product-view-news.aspx?id=108

Modulissa on FEC (forward error correction) eli automaattinen korjausmenetelmä.

Käsikirja löytyy E32 manual

Lora radion asetusohjelma löytyy samasta hakemistosta Download/ Tools/Ebyte Configuration tools

E32 configuration

Tällä ohjelmalla voit asetaa LoRa-radion oikeaan osoitteeseen (0000- FFFF) ja oikealle kanavalle (00-FF)
Huomaa, että laitat M0 ja M1 +5V asetusohjelman ajaksi.
Normaalisti M0 ja M1 ovat maissa.

Liitäntä:
1 M0
2 M1
3 RX
4 TX
5 AUX
6 VCC
7 GND

Voit asettaa tarvitsemasi tehon (<1W), ja FEC päälle/pois.
Aux liitimestä voit tarkistaa onko data tulossa.

===
loraTX.jpg

Tässä on minun kytkentäni lähettimeksi.

Siinä on 10kohmin NTC-vastus lämpötilan ilmaisimena.

Prosessori vilkuttaa LEDiä aina kun se lähettää autotallin lämpötilan (1 minuutti)
Siinä on 17.2A 12V akku ja DC/DC muunnin, joka muuntaa käyttöjännitteen 5V:lle.
Siinä on 2.5 mm DC plugi, jota käytin testatessani radiota.
Huomaa ottaa käyttöjännite LoRa-radiosta pois kun ohjelmoit sitä

Akku kestää 1270 h eli 2.3 kuukautta.

Minä tein vielä siten, että LoRa-radio mittaa vain kerran minuutissa ja muun ajan se on pieniviertaisessa tilassa ( 30uA), normaali virta on
20mA. Minä laitoin myös prosessorin pienivirtaiseen tilaan 20-1mA

Nyt 1mA kestää 17.2Ah akulla melkein 2vuotta!

Prosessorin TX-nastasta lähtee LoRa-radion RX-nastaan johto ja testausta varten myös invertoitu sarjaliikenneliitin (9600 bps).
Autotalli on vain vajaan 10 metrin päässä, mutta Bluetooth ei kyllä riitä.

LoraRX.jpg

Tässä on LoRa radion vastaanotin.

Siinä on prosessori, joka odotaa vaastaanotettua dataa LoRalta ja lähettää sen eteenpäin Bluetooth modulile ja sarjaliikeenneliitiimelle.
Tarvitsen autotallin datan tuonne MrSmart-tiedonsiirtoohjelman tietoliikennedataan.
Miksi tarvitsen autallallin dataa?
Meillä talon vesijohto tulee autotallin kautaa ja sitä lämmittää erillinen ilmalämpöpumppu.
Ilmalämpöpumppu voi olla syksyllä +10C mutta talvella se pitää nostaa +17C tai joskus jopa +20C.

Laitan VB6:lla tehdyn ohjelman datan tuonne 201809.log tiedostoksi ja sinne kanavaksi 7.

Tämä tiedosto muuttuu aina kuukauden alettua uudeksi tiedostoksi.

Sitten käytän PC:ssäni olevaa grafiikkaohjelmaa ja näytän autotallin lämpötilan muiden datojen joukossa.
Muut datat ovat

1 Ilmapumpun lämmin ilma (tämä tulee MrSmart-laitteesta sarjaliikenteellä)
2 Ilmapumpun kylmä ilma (tämä tulee MrSmart-laitteesta sarjaliikenteellä)
3 Sisälämpötila (tämä tulee MrSmart-laitteesta sarjaliikenteellä)
3 Ulkolämpötila (erillisen ulkoisen Bluetooth-modulin avulla)
4 Ulkoilman ilman kosteus (erillisen Bluetooth-modulin avulla)
5 Sademittarin arvo (erillisen ulkoisen Bluetooth-modulin avulla, tässä on vielä erillinen ulkoilman sademittari)
6 Autotallin lämpötila (tämä tulee LoRa-radion lähettimen ja vastaanottimen kautta sarjaliikenteellä PC:lle)

Miksi käytän sarjaliikennettä, enkä Bluetoothia?
Minulla on jo ennestään Bluetooth adapteri samassa PC:ssä.
Minä sain aina virheen kun yritin asentaa toista sarjaliikenne-Bluetooh adapteria samaan PC:n (WIN7).

lora4.jpg

Tässä on PC:ssä toimiva LoRa-vastaanotto-ohjelma.

Ja tässä on pätkä vastaanotetusta tiedostosta 201809.log
==
21:49:42,6,18.66
21:50:41,6,18.66
21:51:40,6,18.66
21:52:39,6,18.66
21:53:38,6,18.66
21:54:37,6,18.65
21:59:31,6,18.65
22:01:29,6,18.65
22:02:28,6,18.65
22:04:26,6,18.64
22:06:24,6,18.64
22:07:23,6,18.64
22:08:22,6,18.63
22:12:18,6,18.63
==
Tässä on grafiikka

lora5.jpg

Tässä on laitteet samasa paikassa.

lora6.jpg

LoRa-radion tekniset tiedot löytyvät myös täältä
===

LoRa teholähde 12/5V

Tarvitsin teholähteen 12V:sta 5V.
Sehän ei ole mikään vaikea juttu, mutta kun minun LoRa radioni toimii vain kerran tunnissa noin 10ms kerrallaan, niin tämä onkin hankalampi juttu.
Minä etsin sopivia regulaattoreita Internetistä, mutta kaikilla regulaatoreilla oli noin 4mA tyhjäkäyntivirtä.

Minä halusin huomattavasti alle 1mA.
Sitten löysin DC/DC konvertterrrita itseltäni, mutta niiissäkin oli tyhjäkäyntivirta 20mA.
Siis ei käy.

Piti alkaa suunnitella uutta regulaattoria.
Fetit ovat tunnetusti pienellä ohjausvirralla toimivia, mutta miten ohjata fettiä refrenssillä?
Siihen tarvitaan refrenssidiodi tai zeneri.
Kaikki refrenssidiodit veivät liian paljon virtaa.

Entä zenerit?

Nistä löyttyy käyrät kuinka paljon ne vievät virtaa eri jännitteellä.
Kuinka pajon virtaa ne tarvisevat?

Päättelin, että 0,36mA riittää.
Miten mitata tuota virtaa?

Pienin laite on transistorin kanta-emiteriväli.
Siinä jännite on 0.65V pienillä virroilla.
Transitorin kollektori säätää Fetin kantajännitettä.

Tässä on tämän suunnitteluerän vastaus:

LoRaPower.jpg

Pekka OH3GDO

Unless otherwise stated, the content of this page is licensed under Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0 License