用于MakerIOT2020 LoRa基本模块的IO扩展板

描述

LoRa 基本模块的输入和监视器屏蔽

介绍

与我通常的 PCB 项目相比，这是一个简单的项目。这是完成我的 LoRa 监控系统的一系列设计之一，我计划在农场使用它来监控各个区域，例如入侵检测、电池电量等。

该防护罩设计用于安装在第一个LoRa 基本模块的顶部。它旨在实现与红外光束传感器、XYC-WB-DC 运动检测器的简单、整洁的连接，以及监控太阳能逆变器的电池电量（农场完全离网）。

运动传感器提供 +3v 信号，在运动检测时变为高电平，而红外光束传感器提供继电器触点，可用于提供类似的电压信号。由于我更喜欢​​在我的输入上使用上拉逻辑，我决定实现一个简单的晶体管电路，其中输入将切换晶体管的基极，然后在打开时将输入拉到信号地。本电路采用S8050三极管，基极通过10k电阻下拉至信号地防止浮空，基极上接1k至1k8的限流电阻。集电极以及 LoRa 基本模块上的 D7 和 D8 GPIO 引脚通过 10k 电阻被拉高至 Vcc5v。

 

电压监控是通过 LoRa 基本模块上的 ADC 完成的，4 个电池级别（12v、24v、36v 和 56v）中的每一个都通过电阻分压器网络连接到相关的 ADC 通道，以将各自的电压降低到电平在 0 到 5v 之间。（这是因为 ATMEGA328p 上的 ADC 只能处理 5.0v 的最大电压）

选择电阻器以提供稍大的输入电压范围，以适应太阳能充电器的波动（在非常明亮的晴天有时会上升到 65v）。我决定不直接在 PCB 上添加任何限流电阻，因为它们肯定会很笨重。相反，它们将连接到外部，连接到合适的散热器等……

 

由于这个 PBC 仍处于原型阶段，而且我的 LoRa 监控设备将来肯定会进行相当多的修改，我通过屏蔽板上的单独接头提供了对所有未使用的 GPIO 引脚的访问。最值得注意的是 SPI 头，用于对 ATMEGA328P MCU 进行编程，或连接其他 SPI 设备（我正在为该设备开发 CAN 总线插件，以节省需要安装的物理无线电节点的数量），UART 头，以及 I2C、A6、A7 和其他数字 IO 引脚（D3~、D4、D5~）。

在上面的照片中，您会注意到 UART 引脚上有一个额外的标头，这是为了帮助我在逻辑分析仪上进行调试而添加的，因为我在唤醒 ATMEGA328P 并让它通过 LoRa 发送事件时遇到了一个小问题。它会唤醒，通过 UART 打印状态消息，但永远不会执行实际的 LoRa 部分！现在已经修复了，并且标题被删除了......

屏蔽的示意图如下。正如您将看到的，它确实非常简单。

 

软件和库

LoRa 基本模块设计为使用Sandeep Mistry 的 LoRa 库。该 PCB 的其他版本也将直接支持 JGromes 的RadioLib 库。

提醒：

RA-02 模块 (SX1278) 与 ATMEGA328p 的连接如下：

NSS 到 D10 (CE)

MOSI 到 D11 (MOSI)

味噌至 D12 (味噌)

SCK 至 D13 (SCK)

重置为 D9

DIO0 到 D2（我们需要一个硬件中断引脚）。

当前版本的 LoRa 基本模块上没有断开 DIO1 到 DIO5

也无法直接访问 LoRa 基本模块或输入和监视器屏蔽上的引脚 D10、D9 和 D2。

如果您决定破解设备并添加对任何未断开引脚的访问权限，请记住在 ATMEGA328 和 SX1278 之间使用逻辑电平转换器，因为它们在不同的电压下运行，并且 SX1278 不支持 5v任何 IO 引脚！您可以单击此处从 PCBWay 订购此防护罩