Ràdio LoRa Ra-01 Amb STM32 i ESP32: 11 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:15

Com que és un tema popular entre els que segueixen les meves publicacions, avui he decidit parlar de LoRa. Tanmateix, parlaré del tema amb alguns elements nous: aquesta vegada sense fer servir l’ESP32, sinó el STM32. Sempre he volgut publicar sobre el STM32, ja que compon tota una família de microcontroladors de 32 bits produïts per STMicroelectronics. Tinc diversos amics que fan servir aquest xip fora del Brasil. Poden donar fe dels èxits d’aquest dispositiu de fabricació europeu. En primer lloc, presentaré el STM32 i també parlaré del mòdul LoRa Ra-01. A més, parlaré de la programació de l’STM32 a l’IDE Arduino.

Aquest vídeo us mostrarà un kit de desenvolupament STM32 no pensat per a la programació en Arduino, sinó amb llenguatge C o natius de STMicroelectronics. Si no m'equivoco, hi ha vuit empreses que produeixen compiladors per a STM32, cosa que ens demostra que hi ha una gran cultura mundial relativa a aquest xip.

Vull explicar-vos aquí que STMicroelectronics és almenys quatre vegades més gran que Microchip i produeix la família STM32. Consisteix en arquitectures que van des de xips molt petits fins a STM32 F7, que considero "súper potent".

Al nostre muntatge, fem servir un STM32 Maple Mini, que sembla un Arduino Nano. No obstant això, és molt més potent. També utilitzarem l’Ai-Thinker Ra-01. És independent de la ràdio LoRa, que comunicarà amb el STM32 mitjançant SPI (la comunicació del xip Semtech LoRa).

Pas 1: demostració

Al nostre vídeo, podeu veure al muntatge que tenim el STM32 Maple Mini connectat mitjançant SPI al mòdul Ra-01. Aquest conjunt transmet les dades al nostre "estimat" ESP32, que té una pantalla i2c incrustada que mostra els paquets. Podeu veure que només es necessiten 81 mil·lisegons per preparar, enviar i rebre el paquet per l’ESP32, així com per a la visualització en pantalla. Si augmenta la distància i hi ha un canvi en el programari, aquesta vegada tendeix a augmentar.

El nostre objectiu amb aquest muntatge és mostrar el STM32, que és un xip diferent, enviant dades a la ràdio Lora estàndard. És important recordar que hi ha dues peces de maquinari diferents que parlen a través del protocol de ràdio LoRa.

Pas 2: mòdul LoRa Ra-01

Bàsicament, tenim aquí el xip Semtech LoRa, amb alguns components discrets a la placa, inclosa una sortida d'antena. La interfície és SPI. En aquest moment, hem de plantejar la qüestió de la velocitat del xip, que està per sobre dels 300Kbps. Sabem que LoRa no funciona a aquesta velocitat, ja que només gira a 37K o menys. Per què? Per anar molt lluny, heu de baixar la velocitat de bits. És important recordar que la velocitat no preocupa LoRa, sinó el seu abast. La freqüència d’aquest dispositiu és de 433 MHz i la potència de transmissió és d’uns 18 dBm, amb una potència de 3v3.

Pas 3: Maple Mini

Considero aquest especial pel que fa al STM32. Quina diferència hi ha entre el kit de desenvolupament STMicroelectronics (la potència ultra baixa de la sèrie STM32 L4)? El kit és més potent, però Maple Mini funciona amb Arduino IDE, cosa que el fa molt més fàcil per a aquells que no tenen tan coneixement de la programació. Podem dir que Maple Mini funciona com una mena d’Arduino, amb un Flash de 128 KB. El Maple Mini també té 20 KB de memòria RAM, entrada USB, LEDs, botons, un element destacat per a les seves 34 EO, més 12 PWM de 16 bits i 9 entrades analògiques de 12 bits.

Pas 4: fixació

Aquí es mostra el Mapout Mini Pinout.

Pas 5: instal·leu suport per a targetes ARM de 32 bits

A l'IDE Arduino, aneu a Eines-> Tauler-> Gestor de taulers …

A la finestra que s'obre, cerqueu Arduino SAM Boards i instal·leu Arduino SAM Boards (ARM Cortex-M3 de 32 bits)

Pas 6: Biblioteca Lora

Ara aneu a Esbós-> Inclou biblioteca-> Gestiona biblioteques …

Cerqueu LoRa i instal·leu LoRa de Sandeep Mistry

Pas 7: SMT32 Arduino

Descarregueu el zip a

Descomprimiu i copieu la carpeta a Documents / Arduino / hardware

Pas 8: Muntatge

Aquí podeu veure el simple que és el nostre esquema. Connecto mitjançant SPI el mòdul Ai-Thinker (LoRa) a STM32.

Pas 9: Configuració

Després de descarregar la font, disponible al final d’aquest article, aneu a la compilació. A continuació, seguiu els passos d’aquesta imatge.

Pas 10: Codi basat en enviar i rebre vídeo ESP32 LoRa

El codi font que utilitzem en aquest projecte és el mateix que ja hem utilitzat en un muntatge amb un ESP32, al vídeo: ESP32 LoRa amb Arduino IDE: Enviar i rebre TX RX, amb una excepció: no té la pantalla. Aquesta part d'i2C ja s'ha eliminat del codi que he baixat a continuació. Per esbrinar com funciona aquest codi, simplement mireu el vídeo.

Pas 11: fitxers

Descarregueu els fitxers:

PDF

INO