SX127x LoRa/FSK/OOK原型无线电开发板

描述

SX127x LoRa/FSK/OOK 原型无线电板

我最近需要在农场做一些自动化/遥测。东西不见了，未经授权的人擅自闯入该物业，自取鸡蛋、鸡、鸭和农产品。必须做点什么，因为晚上没有人睡觉，所以必须能够实时获取远程状态更新。

该农场也完全脱离电网，太阳能逆变器可满足所有水电需求。因此，用电量监控也可以提供很大的帮助……

思路如下：

拥有中央控制站，配备各种远程设备进行入侵检测、控制灯光和水泵，以及监控逆变器和太阳能电池板系统的电池电量。由于面积很大，必须拉入电缆是不可行的，逆变器也无法处理所有这些。

我决定在定制的 PCB 上使用 RA-02 LoRa/FSK/OOK 模块，但对 PCB 进行了各种不同的修改，以处理项目的每个阶段。我今天要介绍的 PCB 将主要用作控制单元，但它也可以是远程站，具体取决于所需的选项。

ATMEGA328P-AU MCU 用作每块板上的主处理器，MH-CD42 升压转换器/LiPo 电池充电器模块可满足电源要求。该模块可以在 5.0v 下提供高达 2A 的电流，足以满足我的需求。ATMEGA328P 将进入睡眠模式，在中断时唤醒以根据需要响应事件（以帮助节省电力）。该电路在待机（非睡眠模式）下的功耗约为 50mA，在 LoRa 发送或接收事件中的峰值为 100mA。

然而，RA-02 模块确实提出了一些挑战，因为它是一个 3.3v 设备，具有非 5v 支持的 IO 线。这使得有必要在 PCB 上包括一个 3.3v LDO 稳压器以及逻辑电平转换电路。为了获得最大的灵活性，除了所需的 SPI 引脚（MOSI、MISO、CE 和 SCK）外，RA-02 上的所有 DIO 也通过电平转换器断开。这相当于板载总共 11 个电平转换器。

我选择 MH-CD42 电源模块的原因是它可以在为锂聚合物电池充电的同时提供电流（在我的情况下，我使用的是 18650 电池）。这将有很大帮助，因为白天可以使用 220v 逆变器电源为电池充电。

另一个挑战肯定是外壳。我在网上找到了一些非常不错的外壳，但是安装孔的位置非常特殊，因此需要进行一些非常仔细的测量以使 PCB 完全适合。外壳还具有容纳其他 PCB 模块的空间，如用户控制面板和其他需要的传感器设备。PCBWay 在制造 PCB 方面做得很好，以使其完全适合。我必须承认，在将 PCB 发送到制造和接收之间，我有很多紧张的时刻，至于我的测量是否真的准确，以及 PCB 是否符合我的想象……

正如您在上图中所见，结果非常完美。

 

 

 

电路图基本上是一个标准的 Arduino Nano（我需要访问所有 ADC 引脚），

与 RA-02 模块的连接如下：

RA-02 ATMEGA328P

MOSI D11 MISO D12 SCK D13 CE D10 RESET D9 DIO0 D2 （这里我们需要一个硬件中断引脚）DIO1 D3 （硬件中断，通过跳线启用）DIO2 D5 （通过跳线启用）DIO3 到 DIO 5 未连接，可用于分线标题

在 ATMEGA328 上，以下引脚分为接头：

D3 可以通过跳线连接到 RA-02 D4 D5 可以通过跳线连接到 RA-02 D6 D7 D8 D13 (SCK) 断开为 5v 逻辑引脚D12 (MISO) 5v 逻辑引脚D11 (MOSI) 5v 逻辑引脚A3、A6、A7 ADC 引脚（A0、A1、A2 用于内部 监控 VIN、VCC5v 和 VCC3v） A0 = Vcc3v A1 = Vcc5v A2 = VIN SCL I2C SCL 引脚 OR A5（I2C 引脚处于 5v 逻辑电平）SDA I2C SDA 引脚或 A4（I2C 引脚处于 5v 逻辑电平）RESET DTR （通过 100nf Cap 连接到复位， 用于串行上传固件）

D0 (RxD) UART Rx 引脚（5v 逻辑）D1 (TxD) UART Tx 引脚（5v 逻辑）

ATMEGA328P 通过外部晶振以 16Mhz 的频率运行。

3v、5v 和 GND 引脚在 PCB 的两个相对角处断开，以便根据需要轻松连接其他设备/传感器。

 

MH-CD42 模块能够在为锂聚合物电池充电的同时为负载供电。这使得在为这个特定的 PCB 供电的同时做一些有趣的事情成为可能。

该板可以直接从 5v 插头引脚（而不是 DC1 输入）供电。在这种模式下，不需要锂电池。

5v 将直接提供给处理器以及 3.3v LDO 稳压器，从而使 RA-02 模块也能正常工作。

请注意：没有 5v 法规 – 确保您提供受监管的 5v

安装 MH-CD42 模块将添加为 3.3v 18650 锂电池充电的选项，同时为电路板供电。您需要通过 DC 插头供电才能使用此功能。这种模式也是一种微型不间断电源，如果主 DC 输入出现故障，3.3v LiPo 电池会立即接管。

注意：MH-CD42 最多只能接受 5.5v MAXIMUM 作为输入！

软件：

PCB 可与 Sandeep Mistry 或 JGromes/RadioLib 的 LoRa 库一起使用（如果您想做 FSK/OOK 或其他高级的东西，如 FHSS 的 LoRa）Sandeep Mistry LoRa 模块JGROMES/RADIOLIB两个库都有大量示例展示如何使用它们. 由于我们的用例肯定会有所不同，因此在此阶段我不会在这里提供任何示例。我会在整个项目完成后添加一个，包括所有相关模块。