Radio LoRa Ra-01 z STM32 i ESP32: 11 kroków

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:31

Ponieważ jest to popularny temat wśród osób śledzących moje posty, postanowiłem dziś porozmawiać o LoRa. Zamierzam jednak omówić temat z kilkoma nowymi elementami: tym razem bez użycia ESP32, ale zamiast STM32. Zawsze chciałem pisać o STM32, ponieważ składa się on z całej rodziny 32-bitowych mikrokontrolerów produkowanych przez STMicroelectronics. Mam kilku znajomych, którzy używają tego chipa poza Brazylią. Mogą zaświadczyć o sukcesach tego europejskiego urządzenia produkcyjnego. Najpierw przedstawię STM32, a także omówię moduł LoRa Ra-01. Dodatkowo omówię programowanie STM32 w Arduino IDE.

Ten film pokaże zestaw deweloperski STM32 nie przeznaczony do programowania w Arduino, ale zamiast tego z językiem C lub tymi, które są natywne dla STMicroelectronics. Jeśli się nie mylę, istnieje osiem firm produkujących kompilatory dla STM32, co pokazuje nam, że istnieje pokaźna globalna kultura dotycząca tego układu.

Chcę wam tutaj wyjaśnić, że STMicroelectronics jest co najmniej cztery razy większy niż Microchip i produkuje rodzinę STM32. Składa się z architektur od bardzo małych układów scalonych po STM32 F7, który uważam za „super mocny”.

W naszym montażu używamy STM32 Maple Mini, który wygląda jak Arduino Nano. Jest jednak znacznie potężniejszy. Wykorzystamy również Ai-Thinker Ra-01. Jest oddzielony od radia LoRa, które będzie komunikować się z STM32 przez SPI (komunikacja chipa Semtech LoRa).

Krok 1: Demonstracja

Na naszym filmie widać na montażu, że mamy STM32 Maple Mini podłączony przez SPI do modułu Ra-01. Ten zespół przesyła dane do naszego „ukochanego” ESP32, który ma wbudowany wyświetlacz i2c, który wyświetla pakiety. Widać, że przygotowanie, wysłanie i odebranie paczki przez ESP32, a także wyświetlenie na ekranie, zajmuje tylko 81 milisekund. Jeśli odległość zostanie zwiększona i nastąpi zmiana w oprogramowaniu, ten czas ma tendencję do zwiększania się.

Naszym celem przy tym montażu jest pokazanie STM32, czyli innego układu, przesyłającego dane w standardowym radiu Lora. Należy pamiętać, że istnieją dwa różne elementy sprzętowe, które rozmawiają za pośrednictwem protokołu radiowego LoRa.

Krok 2: Moduł LoRa Ra-01

Zasadniczo mamy tutaj układ Semtech LoRa, z kilkoma dyskretnymi komponentami na płytce, w tym wyjściem antenowym. Interfejs to SPI. W tym momencie musimy poruszyć kwestię szybkości chipów, która wynosi powyżej 300Kbps. Wiemy, że LoRa nie działa z tą prędkością, ponieważ obraca się tylko z prędkością 37K lub mniej. Czemu? Aby zajść daleko, musisz obniżyć szybkość transmisji. Należy pamiętać, że szybkość nie jest kwestią LoRa, ale raczej jej zakresem. Częstotliwość tego urządzenia to 433MHz, a moc transmisji to około 18 dBm, przy mocy 3v3.

Krok 3: Klon Mini

Uważam to za szczególne dotyczące STM32. Jaka jest różnica między tym a zestawem rozwojowym STMicroelectronics (seria STM32 L4 o bardzo niskim poborze mocy)? Zestaw jest potężniejszy, ale Maple Mini działa w środowisku Arduino IDE, co znacznie ułatwia pracę osobom, które nie są tak zaznajomione z programowaniem. Można powiedzieć, że Maple Mini działa jak rodzaj Arduino, z Flashem 128 KB. Maple Mini ma również 20 KB pamięci RAM, wejście USB, diody LED, przyciski, wyróżnienie dla 34 IO, a także 12 16-bitowych PWM i 9 12-bitowych wejść analogowych.

Krok 4: Przypinanie

Pokazano tutaj Maple Mini Pinout.

Krok 5: Zainstaluj obsługę 32-bitowych kart ARM

W Arduino IDE przejdź do Narzędzia->Płytka->Menedżer płytki…

W oknie, które się otworzy, wyszukaj Arduino SAM Boards i zainstaluj Arduino SAM Boards (32-bit ARM Cortex-M3)

Krok 6: Biblioteka Lory

Teraz przejdź do Szkic-> Dołącz bibliotekę-> Zarządzaj bibliotekami…

Poszukaj LoRa i zainstaluj LoRa autorstwa Sandeep Mistry

Krok 7: Arduino SMT32

Pobierz zip na

Rozpakuj i skopiuj folder do Documents / Arduino / hardware

Krok 8: Montaż

Tutaj możesz zobaczyć, jak prosty jest nasz schemat. Podłączam przez SPI moduł Ai-Thinker (LoRa) do STM32.

Krok 9: Ustawienia

Po pobraniu źródła

kod, dostępny na końcu tego artykułu, przechodzisz do kompilacji. Następnie wykonaj kroki przedstawione na tym obrazku.

Krok 10: Kod oparty na ESP32 LoRa Wysyłanie i odbieranie wideo

Kod źródłowy, którego używamy w tym projekcie, jest taki sam, jaki używaliśmy już w złożeniu z ESP32, na filmie: ESP32 LoRa z Arduino IDE: Send and Receive TX RX, z jednym wyjątkiem: nie ma wyświetlacza. Ta część i2C została już usunięta z kodu, który pobrałem poniżej. Aby dowiedzieć się, jak działa ten kod, po prostu obejrzyj film.

Krok 11: Pliki

Pobierz pliki:

PDF

JA NIE